线性调频信号

摘要： 针对传统算法对高调频率线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号进行参数估计时误差较大的问题,提出了一种基于新型离散分数阶傅里叶变换(discrete fractional Fourier transform,DFrFT)的LFM信号参数估计算法.新型DFrFT在传统离散算法的基础上引入一种新型尺度变换型量纲归一化方法,其归一化因子可随变换阶次的改变自适应变化.基于该新型DFrFT,本文建立了LFM信号参数估计算法的数学模型.首先,通过新型量纲归一化方法对待估计LFM信号进行预处理,将信号由时频域转换至两个无量纲域,再对信号进行DFrFT;然后,利用新型量纲归一化方法的尺度变换特性提升高调频率段的调频率参数估计分辨率,并理论推导了该参数估计算法相较于传统算法调频率的优势区间;最后,在不同调频率与信噪比条件下,对所提算法的有效性进行了仿真验证,并与传统算法进行对比分析.仿真实验结果表明:当待估计LFM信号的调频率较高时,相较于传统算法,新型尺度变换型量纲归一化方法的引入有效提升了本文算法对调频率的估计精度,且在信噪比较高的环境中,其参数估计性能提升更为明显.

摘要： 快速迭代收缩阈值算法(FISTA)为低复杂度、高效率的信号重建铺平了道路。但是,当应用到线性调频信号重构时,传统的FISTA算法存在重构效果不佳、收敛速度慢等缺点。为了提高重建效果,提出基于保护系数的改进快速迭代收缩阈值算法(IFISTA)。在新方案下,首先,利用线性调频信号在分数阶傅里叶变换下的时频稀疏特性得到线性调频信号良好的稀疏表示,在迭代过程中对所有重构系数进行分析;然后,与特征相关的系数将被保护免受阈值收缩,以减少信息损失。仿真信号实验分析验证了该算法的有效性,结果表明,在相同信噪比条件下,提出的算法在线性调频信号的重构方面优于传统算法的性能。

摘要： 线性调频信号是典型的宽带LPI信号。典型场景下,电子战侦察接收机截获的线性调频信号信噪比非常低,直接影响常规干涉仪对线性调频信号的精确测向。基于分数阶傅里叶变换在时频域对LFM信号的能量聚焦特性,利用分数阶域变换实现对低信噪比LFM信号相位差的精确测量,提出一种干涉仪对低信噪比线性调频信号精确测向的技术方法。

摘要： 针对传统的线性调频(linear frequency modulation, LFM)信号参数估计方法在脉冲噪声环境中无法准确提取参数信息的问题,设计了两种非线性幅值变换函数(nonlinear amplitude transformation, NAT),即attenuation-NAT(A-NAT)函数与increasing bounded-NAT(IB-NAT)函数,推导证明了大幅值脉冲样本经A-NAT或IB-NAT变换后,存在有界的二阶统计量,且LFM信号变换后仅幅值发生变化,相位信息不变。对经过NAT变换后的含噪信号进行吕氏分布(Lv’s distribution, LVD)分析,根据LVD域的峰值坐标即可实现LFM信号的参数估计。由实验结果可知,所提方法无需获取噪声先验信息,在强脉冲噪声条件下,仍可准确提取信号参数信息,具有良好的鲁棒性。

摘要： 随着激光雷达技术的迅速发展,激光雷达的作用距离、分辨力和测量精度等性能指标不断提高。为了提升测量精度和距离分辨力,要求发射信号具有大的带宽。宽带线性调频信号有助于提高激光雷达的距离分辨力。针对远程测距中激光雷达测距精度低的问题,本文首先分析和比较了几种产生宽带线性调频信号的方法,针对远程测距的应用场景,提出并设计了一种宽带线性调频信号的实现方法。通过Matlab仿真实验,证明实验实现的可行性。最后在FPGA上进行实现,产生了带宽为150 MHz,距离分辨力为1 m的宽带线性调频信号。

摘要： 在浅海条件下,复杂多变的信道导致非合作水声信号在解调时遇到很多困难。线性调频信号常作为水声通信的导频信号,通过对导频信号进行参数估计和数据处理,可提取信道参数信息并用于信号解调。浅海中接收的非合作水声信号受到多径效应、脉冲噪声的严重影响,论文给出了一种基于线性调频信号分析与处理的盲解调方法,通过对线性调频信号进行强度分析,设置非线性函数抑制噪声,获取信道信息,并初始化均衡器的系数,提高了信号的盲解调性能。仿真结果证明了该方法的有效性。

摘要： 针对现有压缩采样系统在宽带线性调频信号压缩采样过程中存的采样系统不适用、调制信息依赖等问题,提出了一种基于Gabor空间的线性调频信号压缩采样与重构方法,在未知调频率的条件下,实现了线性调频信号的压缩采样与有效重构。首先,结合压缩感知以及平移不变空间理论,设计了基于Gabor空间的压缩采样系统,分析了压缩采样系统组成部分以及工作原理。然后,利用信号在Gabor空间的稀疏性,建立了Gabor系数的压缩重构模型,并在充分考虑噪声、失配的条件下,分析了原始信号重构误差上界。最后,通过数值仿真实验,验证了所提方法的有效性,实验结果表明,基于Gabor空间的压缩采样系统具有采样频率低,采样点数少,以及工作稳定性高等优点。

摘要： 随着雷达带宽的增大,单个脉冲的能量分散到不同的距离单元里,造成回波分裂,此时信噪比降低,不利于目标的检测。针对该问题,提出了一种回波相位补偿处理方法。该方法以2个散射点为例,对不同相对距离下的散射点回波进行分析,得到其相位关系,基于分析结果对线性调频信号回波进行相位补偿处理,将分散在不同距离单位的散射点回波信号有效积累,提高了信噪比,进而提高了检测概率。通过蒙特卡罗仿真验证了该方法的有效性。

摘要： 针对现有冲激噪声背景下线性调频信号参数估计方法计算复杂度高、需要设置超参数等问题,提出了一种冲激噪声背景下线性调频信号参数估计新方法。该方法选择具有良好限幅特性的双曲正切函数对冲激噪声实现有效抑制,并对抑制噪声后的信号进行延时自相关和高精度测频,实现信号的参数估计。仿真实验表明,与现有方法相比,所提方法在低信噪比情形下具有更佳的参数估计性能,且无需设置超参数。

摘要： 针对传统的间歇采样重复转发干扰不能完全对准真实目标,且干扰作用效果单一的缺点,分析了间歇采样重复转发参数对干扰效果的影响,确定调频参数,使得压制假目标群完全对准真实目标;提出一种基于移频重复转发的高效干扰方法,对采样周期内频率分量位于带宽两端的采样信号,采用分段移频的方法,使得转发的子脉冲在同一时刻叠加脉压增益,形成超前或滞后的欺骗假目标,频率分量位于带宽中间采样信号采用固定移频调制,形成压制假目标群。仿真结果验证了假目标空间分布推导的准确性,该方法可对真目标同时进行欺骗和压制干扰,具有双重作用效果,资源利用高效。

摘要： 一般雷达的线性调频脉冲波形存在多普勒频率与测量距离之间的耦合,即当测量的目标存在多普勒频率时,雷达测量目标的距离与目标所在的真实距离也存在一定的差异.线性调频信号对多普勒频率不敏感,多普勒失谐不大于信号带宽时,滤波器仍能起到脉冲压缩作用,只是输出的压缩脉冲主峰时延与多普勒失谐成正比,因此,线性调频信号广泛用于多普勒雷达中.在多目标环境中，这些旁瓣会埋没附近较小目标的主信号，引起目标丢失及影响对低可观测目标的探测，在隐身技术不断发展的今天其后果是不堪设想的。为了提高分辨多目标的能力，必须采用旁瓣抑制或简称加权技术。引入加权网络实质是对信号进行失配处理，因此它在使旁瓣得到抑制的同时，使输出信号包络的主瓣降低、变宽。也就是说，旁瓣抑制是以信噪比损失及距离分辨力变差为代价的。应用天线设计中的旁瓣抑制理论，人们提出了多尔-切比雪夫(Dolph - chebyshiev)作为最佳加权函数。然而，这只是一种理论的加权函数。

摘要： 声音信号在室内定位系统中的应用是一个新的研究方向.由于声波信道存在着噪声以及多径等的干扰,而线性调频信号具有良好的自相关性,因此本文针对目前热门的室内定位话题,提出了一种基于线性调频信号的室内声定位方法.本文简要介绍了线性调频信号的基本概念和性质,阐述了基于线性调频信号的到达时间定位算法,并进行了室内定位测试,误差在20cm左右.实验数据表明,本文所设计的室内定位方法是可行的.

摘要： 利用分数阶傅里叶变换进行滤波处理是基于时频平面旋转的线性调频信号的滤波方法,即将信号在时频平面上旋转特定的角度,使得信号在新的时频平面上退化为单频正弦信号.在此基础上再做进一步处理,进行信噪分离.然后通过对时频平面的反向旋转,恢复出信号.理论分析和仿真验证结果表明:分数阶Fourier域滤波算法性能优于传统频域滤波算法.通过本文论证和仿真实验对比表明,该方法不仅效果明显,而且算法简单、信号失真小,和其它滤波算法相比,计算量低并且容易实现.

摘要： 线性调频信号(LFM)是一种常用的雷达信号,因其具有良好的脉冲压缩特性及分辨能力,LFM信号在高分辨、相控阵、合成孔径等方面具有广泛应用.针对当前雷达导引头日益复杂的应用背景,本文介绍了一种小型化、低成本线性调频信号产生方式.基于本文的研究,将该技术应用在雷达导引头上,得到了很好的应用.作为一种宽带的线性调频信号产生方式,该技术还能广泛应用于其他频段的捷变频雷达、电子对抗等领域.

摘要： 由于压缩感知的少量采样值可以有效保存原始线性调频信号的全部信息,因此可以根据改进的优化算法,直接重构生成干扰信号.目前的干扰信号生成方法中,构建的波形匹配冗余字典原子数目庞大,在利用优化算法遍历选择重构原子时运算量过大,干扰时效性差.基于此,提出依据LFM信号频谱锐化度特征自适应获取调频斜率参数值.并基于压缩感知理论的采样和编码在同一步骤完成的特征,运用降调频测量矩阵改进信号的压缩测量过程.仿真分析表明,在采样数据为M=N/16、信噪比为-5dB情况下,所提方法能够实现与原方法相近的干扰效果,同时冗余字典规模降低为原来的1/25,运算速度提高了约6.7倍.

摘要： 分组扩频OFDM是远程水声通信中一种新的传输方案,为抑制分组扩频OFDM通信时水声中存在的线性调频信号,在假设信号与线性调频信号同步发出的前提下,本文提出了一种线性调频信号的估计和抑制方法.首先采用一种新颖的修正离散Chirp-Fourier变换对分组扩频OFDM中线性调频信号的中心频率和调频率进行估计,其次通过对信号时频分布图的处理估计出线性调频信号的持续时间,由此估计出线性调频信号从而将其抑制.仿真验证了本文方法的正确性.

摘要： 本文在Pekeris浅海波导环境下，利用线性调频信号，分别分析了海深失配、海水声速失配和海底声速失配对宽带匹配场处理器定位性能的影响。仿真结果表明:四种宽带匹配处理器对海深失配、海水声速失配和海底声速失配都比较敏感，其中海深失配对定位结果影响最大，海底声速失配影响相对最小;此外，综合三种环境条件失配分析，可以看出，宽带非相干处理器对环境参数失配的宽容性要优于相干处理器。

摘要： 线性调频(LFM)信号广泛应用于雷达、声纳及通信等领域,在进行LFM信号参数估计时,分别针对分数阶傅里叶变换(FRFT)插值算法存在二维搜索计算量大、时间长和离散多项式变换(DPT)算法精度不高且受噪声影响严重的问题,进一步提出了将DPT算法与FRFT插值算法相结合.先采用DPT算法,对LFM信号进行延迟相乘,用正弦频率估计进行粗搜索,再采用FRFT插值法进行精搜索,实现"粗搜索+精搜索"结合,减少二维搜索的时间,在保证精确度的同时,进一步提高实时性.对不同初始频率和调频率的LFM信号进行了仿真.仿真结果表明,该算法能够有效减少LFM信号参数估计的计算量,并且精度满足工程要求.

摘要： 线性调频(LFM)信号广泛应用于雷达、声纳及通信等领域,在进行LFM信号参数估计时,分别针对分数阶傅里叶变换(FRFT)插值算法存在二维搜索计算量大、时间长和离散多项式变换(DPT)算法精度不高且受噪声影响严重的问题,进一步提出了将DPT算法与FRFT插值算法相结合.先采用DPT算法,对LFM信号进行延迟相乘,用正弦频率估计进行粗搜索,再采用FRFT插值法进行精搜索,实现"粗搜索+精搜索"结合,减少二维搜索的时间,在保证精确度的同时,进一步提高实时性.对不同初始频率和调频率的LFM信号进行了仿真.仿真结果表明,该算法能够有效减少LFM信号参数估计的计算量,并且精度满足工程要求.

摘要： 线性调频(LFM)信号广泛应用于雷达、声纳及通信等领域,在进行LFM信号参数估计时,分别针对分数阶傅里叶变换(FRFT)插值算法存在二维搜索计算量大、时间长和离散多项式变换(DPT)算法精度不高且受噪声影响严重的问题,进一步提出了将DPT算法与FRFT插值算法相结合.先采用DPT算法,对LFM信号进行延迟相乘,用正弦频率估计进行粗搜索,再采用FRFT插值法进行精搜索,实现"粗搜索+精搜索"结合,减少二维搜索的时间,在保证精确度的同时,进一步提高实时性.对不同初始频率和调频率的LFM信号进行了仿真.仿真结果表明,该算法能够有效减少LFM信号参数估计的计算量,并且精度满足工程要求.

摘要： 本发明属于通信技术领域，涉及一种线性调频信号调频率的估计方法。本发明可实现对LFM信号调频率的精确估计，首先对接收信号进行N‑2次不同延时下的DPT变换，得到N‑2个序列，对第一个序列，补Lm个0，进行2Lm点DFT变换，对其他N‑3个序列，只计算两个频点值，然后以DFT两点插值法的频率估计值作为调频率粗估计值，每得到一个调频率粗估计值，即对接收信号的调频率进行修正，最后对N‑2个调频率粗估计值进行加权合并，得到最终的调频率估计值，本发明所需复数乘法次数约为9N2/2，调频率估计范围为本发明通过迭代加权和离散多项式变换，大大提高了调频率估计的精度，和传统调频率估计方法相比，本发明可显著提高调频率估计精度。

摘要： 本申请提供一种线性调频信号的调频率估计方法及装置，方法包括：预先设定时延集合；确定接收的当前信号；将当前信号，分别与距当前各设定时延所接收的信号进行自相关运算，得到各设定时延相应的自相关函数；分别对各设定时延相应的自相关函数作FFT运算，得到相应的模糊函数；分别确定各设定时延相应的模糊函数中的过门限峰值位置，得到相应的过门限峰值位置集合；对不同设定时延相应的过门限峰值位置集合中的过门限峰值位置进行线性关系判断，确定不同设定时延中满足线性关系的目标过门限峰值位置，组成目标过门限峰值位置集合；根据目标过门限峰值位置集合估计调频率。本申请可实现较大调频率范围的估计且能提升调频率估计的准确性。

摘要： 本发明公开了一种线性调频信号调频率的估计方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取待分析信号的调频率最大值；获取调频率误差，以得到分数阶傅里叶变换的转角及其个数；将信号均分，以统计信号对应的第一过零数与第二过零数；判断第一过零数是否小于第二过零数；如果是，则根据转角及其个数得到待分析信号的分数阶傅里叶变换的前半段，否则得到后半段；获取转角及其个数下变换结果的方差及对应的方差值；获取最大方差值，并得到对应的旋转角度；根据调频率最大值、旋转角度得到调频率。本发明实施例的估算方法不但计算速度快，而且可以根据绝对误差要求调整计算速度，提高调频率的估计精度。

摘要： 本发明公开了一种线性调频信号调频率和起始频率估计方法，该方法包括以下步骤：第一步：获取数据序列x(n),n＝0,1,2,…,N-1；第二步：参数初始化；第三步：计算第i个短时窗内的数据序列xi(m)的功率谱Yi(l2)；第四步：采用Rife插值算法估计出本短时窗内数据序列的瞬时频率估计值fi；第五步：判断是否处理完所有短时窗的数据序列：如果未处理完,返回第三步，否则转入第六步；第六步：计算第k次迭代权重第七步：判断是否满足迭代加权最小二乘线性拟合停止条件：如不满足，返回第六步，否则转入第八步；第八步：计算出调频率和起始频率参数。该方法无需进行复杂的计算和参数搜索，在保证快速估计前提下，可以提高参数估计的精度。

摘要： 提供了一种用于将方波数字线性调频信号用于光学线性调频距离检测的装置。激光源发射光信号，并且RF波形发生器基于所述方波数字线性调频信号生成输入数字线性调频信号。基于所述输入数字线性调频信号调制所述光信号的频率。分光器将所述光信号分成发射光信号和参考光信号。检测器将所述参考光信号和来自对象的返回光信号进行组合。所述检测器基于所组合的参考光信号和所述返回光信号生成电输出信号。处理器基于对所述电输出信号进行傅立叶变换的特征来确定距所述对象的距离。还提供了一种用于将所述方波数字线性调频信号用于光学线性调频距离检测的方法。

摘要： 本发明公开了一种基于去斜处理和延时相关的线性调频信号调频斜率估计方法、系统及介质，方法包括：获取线性调频信号，并计算所述线性调频信号调频斜率的粗略估计值对线性调频信号去斜处理得到第一信号，并根据线性调频信号的目标参数构建低通滤波器；用低通滤波器对第一信号滤波后得到第二信号，用延时自相关调频斜率估计算法计算第二信号调频斜率的估计值将所述粗略估计值和估计值相加得到线性调频信号调频斜率的精确估计值本发明相比现有的估计方法运算复杂度大大降低，并且估计精度较高，能够逼近克拉美罗下限。

摘要： 本发明属于通信技术领域，涉及一种线性调频信号调频率的估计方法。本发明可实现对LFM信号调频率的精确估计，首先对接收信号进行N‑2次不同延时下的DPT变换，得到N‑2个序列，对第一个序列，补L

摘要： 本申请提供一种线性调频信号的调频率估计方法及装置，方法包括：预先设定时延集合；确定接收的当前信号；将当前信号，分别与距当前各设定时延所接收的信号进行自相关运算，得到各设定时延相应的自相关函数；分别对各设定时延相应的自相关函数作FFT运算，得到相应的模糊函数；分别确定各设定时延相应的模糊函数中的过门限峰值位置，得到相应的过门限峰值位置集合；对不同设定时延相应的过门限峰值位置集合中的过门限峰值位置进行线性关系判断，确定不同设定时延中满足线性关系的目标过门限峰值位置，组成目标过门限峰值位置集合；根据目标过门限峰值位置集合估计调频率。本申请可实现较大调频率范围的估计且能提升调频率估计的准确性。

摘要： 本发明公开了一种线性调频信号调频率的估计方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取待分析信号的调频率最大值；获取调频率误差，以得到分数阶傅里叶变换的转角及其个数；将信号均分，以统计信号对应的第一过零数与第二过零数；判断第一过零数是否小于第二过零数；如果是，则根据转角及其个数得到待分析信号的分数阶傅里叶变换的前半段，否则得到后半段；获取转角及其个数下变换结果的方差及对应的方差值；获取最大方差值，并得到对应的旋转角度；根据调频率最大值、旋转角度得到调频率。本发明实施例的估算方法不但计算速度快，而且可以根据绝对误差要求调整计算速度，提高调频率的估计精度。

摘要： 本发明公开了一种线性调频信号调频率和起始频率估计方法，该方法包括以下步骤：第一步：获取数据序列x(n),n＝0,1,2,…,N-1；第二步：参数初始化；第三步：计算第i个短时窗内的数据序列xi(m)的功率谱Yi(l2)；第四步：采用Rife插值算法估计出本短时窗内数据序列的瞬时频率估计值fi；第五步：判断是否处理完所有短时窗的数据序列：如果未处理完,返回第三步，否则转入第六步；第六步：计算第k次迭代权重第七步：判断是否满足迭代加权最小二乘线性拟合停止条件：如不满足，返回第六步，否则转入第八步；第八步：计算出调频率和起始频率参数。该方法无需进行复杂的计算和参数搜索，在保证快速估计前提下，可以提高参数估计的精度。