基于正交镜像滤波器组的LPI雷达信号的检测研究

摘要

低截获概率(LPI)雷达是雷达技术发展的一个重要方向，传统的截获机无法实现对LPI雷达的检测、定位和跟踪。因此，研究LPI雷达信号的检测方法具有重要的理论意义和实用价值。本文针对LPI雷达信号的检测问题，进行了以下几方面的研究： ⑴介绍了典型的三种LPI雷达的检测方法：匹配模板法、Wigner分布、并联滤波器组的高阶统计，并研究了基于Wigner分布和基于并联滤波器组高阶累积量的LPI信号检测方法对三角线性调频连续波、多相编码等信号的检测。 ⑵研究了一种基于小波去噪和正交镜像滤波器组(QMFB)的LPI雷达信号检测方法。该方法从理论上避免了交叉项的存在，同时实现了小波变换的多分辨率分析特性，该特性可使信号在滤波器组的不同输出层显示信号的不同特征，即低层突出包络时域特征，高层突出细节频域特征。 ⑶选用三角线性调频连续波信号(LFMCW)、相位编码信号(BPSK、P4)、Costas跳频信号(HF_C)以及Costas跳频信号和barker码调相组合信号(FSK/PSK_C)在多个信噪比环境下进行QMFB仿真试验，通过对不同输出层时频分布图的提取获得信号的主要参量：载频、调制带宽、调制时间、编码周期、相位变化等。这些参量为后续信号判别、分类提供了依据。同时提出的多重自相关和小波去噪提高了QMFB在低信噪比下的检测能力。理论分析和仿真试验证明了该方法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 LPI雷达技术简介

1.2 LPI雷达信号检测方法研究现状

1.3论文主要研究内容和结构安排

2三种典型LPI雷达信号检测方法

2.1匹配模板法对LPI雷达信号检测

2.2 Wigner-Ville分布对线性调频信号检测

2.3并联滤波器组高阶统计(HOS)对LPI雷达信号检测

3魏格纳分布和并联滤波器组高阶统计对LPI雷达信号检测

3.1 LPI雷达信号介绍

3.1.1三角线性调频连续波信号(LFMCW)

3.1.2相位编码信号

3.1.3 Costas跳频编码信号(HF_C)

3.1.4 Costas跳频编码和巴克码调相组合信号(FSK/PSK_C)

3.2 Wigner-Ville分布对LPI雷达信号检测

3.2.1 Wigner-Ville分布对LFMCW信号检测

3.2.2 Wigner-Ville分布对相位编码信号检测

3.2.3 Wigner-Ville分布对HF_C信号检测

3.3 HOS对FSK/PSK_C信号检测

3.4本章小结

4信号去噪和正交镜像滤波器组原理

4.1小波多分辨率特性及其实现

4.1.1小波和小波变换

4.1.2二尺度方程和Mallat算法

4.2小波去噪理论

4.3多重自相关函数去噪

4.4正交镜像滤波器组原理

4.4.1两通道正交镜像滤波器组

4.4.2滤波器的选择

4.4.3树形正交镜像滤波器组结构

4.4.4提取低频和高频分量

5基于正交镜像滤波器组的LPI雷达信号检测

5.1三角线性调频连续波信号(LFMCW)

5.1.1 QMFB对LFMCW信号检测

5.1.2 QMFB对多重自相关后LFMCW信号检测

5.1.3小结

5.2相位编码信号

5.2.1 QMFB对BPSK信号检测

5.2.3 QMFB对小波去噪后BPSK信号检测

5.2.4 QMFB对P4编码信号检测

5.2.5 QMFB对小波去噪后P4编码信号检测

5.2.6小结

5.3 Costas跳频编码信号(HF_C)

5.3.1 QMFB对HF_C信号检测

5.3.2 QMFB对小波去噪后HF_C信号检测

5.3.3小结

5.4 Costas跳频编码和巴克码调相组合信号(FSK/PSK_C)

5.4.1 QMFB对FSK/PSK_C信号检测

5.4.2 QMFB对小波去噪后FSK/PSK_C信号检测

5.4.3小结

5.5本章小结

6总结与展望

致谢

参考文献