基于多相濾波結(jié)構(gòu)的雷達(dá)信號檢測技術(shù)
在電子戰(zhàn)環(huán)境中,信號一般都具有復(fù)雜化、密集化的特點(diǎn),占用的頻譜越來越寬,從而對雷達(dá)信號的檢測技術(shù)也提出了更高的要求。信道化接收技術(shù)是解決寬帶信號檢測等問題的一種有效方式。信道化接收機(jī)因其具備較大的瞬時帶寬、能夠檢測和處理同時到達(dá)的信號、具有準(zhǔn)確的參數(shù)測量能力和一定的信號識別能力等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。
1 基于多相濾波結(jié)構(gòu)的數(shù)字信道化
基于多相濾波結(jié)構(gòu)的信道化接收機(jī)數(shù)學(xué)模型如圖1所示。信號x(n)通過一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)將原信號分到每個信道上,相當(dāng)于按因子D進(jìn)行下采樣,經(jīng)過每一路的子濾波器濾波后,通過一個D點(diǎn)的DFT,使不同頻率的信號在不同的頻帶輸出。
其中,hk(m)是由高階的低通濾波器原型h(n)分解得到;h(n)按照每個信道的帶寬來設(shè)計,h(n)與hk(n)滿足關(guān)系hk(n)=h(k+nD),k=0,1,…,D-1。實(shí)際中常選擇D為2的N次冪,以便用FFT算法代替DFT。
設(shè)信道數(shù)為D,原型低通濾波器階數(shù)為N,當(dāng)每個信道都輸出一個數(shù)據(jù)時,多相濾波結(jié)構(gòu)的信道化接收機(jī)所需的乘法運(yùn)算量為
S=D×(N/D)+(D/2)×log2D (1)
經(jīng)運(yùn)算可知,此類接收機(jī)的運(yùn)算量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信道化接收機(jī),在實(shí)際應(yīng)用中具有更高的效率。
2 多相濾波結(jié)構(gòu)的雷達(dá)信號檢測技術(shù)
隨著信號產(chǎn)生和處理技術(shù)的發(fā)展,一部雷達(dá)往往能根據(jù)需要產(chǎn)生多種不同樣式的波形,而且現(xiàn)代雷達(dá)信號環(huán)境日益復(fù)雜,信號形式多變,在同一時間可能有多個信號同時出現(xiàn)。利用多相濾波信道化的方法,將時域重疊但頻域不重疊的信號劃分到各個子信道上,可以實(shí)現(xiàn)對此類信號的檢測。信道劃分形式的示意圖如圖2所示。
由圖2可以看出,信道交疊處設(shè)計有特定的信道阻帶衰減帶,相鄰?fù)ǖ辣仨氂幸粋€重疊區(qū)域,這可以通過設(shè)置濾波器的帶寬和過渡帶來實(shí)現(xiàn)。但這種設(shè)計方法會導(dǎo)致一個窄帶信號的輸出跨越一個或多個輸出通道,這種情況在分析任意帶寬和任意中心頻率譜時經(jīng)常發(fā)生,因此必須采用一定的判定方法對信號進(jìn)行檢測。
對于同時在信道中出現(xiàn)的信號,說明信號的到達(dá)時間相同,這可能是幾個同時到達(dá)的獨(dú)立信號,也可能是一個窄帶信號在兩個信道同時有輸出。若信號均在不相鄰的信道出現(xiàn),則認(rèn)為是同時到達(dá)的幾個獨(dú)立信號;若信號在相鄰兩個信道出現(xiàn),則認(rèn)為是一個窄帶信號在相鄰兩個信道同時有輸出。對于這種信號的判別方法有兩種:當(dāng)相鄰兩個信道的信號幅值
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