一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法专利检索-截止时间银行与财务事项专利检索查询-专利查询网

一种基于 信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法

阅读：1发布：2021-04-09

专利汇可以提供一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法,先对接收信号作窄带模糊函数计算，估计出信号的脉宽、带宽信息；再进行宽带模糊函数计算，根据数值拟合公式及信号的脉宽带宽估计值计算出信号的中心频率。本发明中接收信号仅根据目标自身特性和先验公式即能计算出信号参数,不似短时傅里叶法等,需要人为地通过读取时频图获取参数,且受回波信号截取长度及截取周期等因素的影响较大,因此使用本发明方法获取的参数估计更具有可靠性。，下面是一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对接收的线性调频信号s(t)建立窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|，并进行归一化处理；
2)将步骤1)中得到的窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|的τ、ξ为时间、频率轴，同时将对应的窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|值为幅度绘制成三维图形，在该三维图形中截取窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|幅度下降到-3dB处的截面图，为-3dB等高线；该等高线与时间轴正轴的交点设为τ+，与频率轴正轴的交点设为ξ+；得出s(t)的带宽脉宽估计：
3)对接收的线性调频信号s(t)建立宽带模糊函数|χ(d,v)|，并进行归一化处理；
4)将步骤3)中得到的宽带模糊函数|χ(d,v)|的d、v为距离、速度轴，对应的宽带模糊函数|χ(d,v)|值为幅度绘制成三维图形，在该三维图形中截取宽带模糊函数|χ(d,v)|幅度下降到-3dB处的截面图，为-3dB等高线；该等高线与速度轴正轴的交点设为v+；将 v+和相对带宽参数代入方程：

得到相对上截止频率且
5)得到对线性调频信号脉宽带宽和中心频率三个信号参数的估计。
2.根据权利要求1所述的基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：
将接收的侦察信号定义为线性调频信号s(t),t∈[0,WL]，其中WL为处理信号时间窗长；将s(t)代入公式：

得到其窄带模糊函数，并进行归一化处理，其中τ、ξ为信号的时延、频移。
3.根据权利要求1所述的基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：
将线性调频信号s(t)代入公式

得到宽带模糊函数|χ(d,v)|，并进行归一化处理，其中d为距离，v为多普勒速度，c为声在水中传播速度。

说明书全文

一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法

技术领域

[0001] 本发明属于水声信号参数估计技术领域，尤其涉及一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法。

背景技术

[0002] 侦察信号参数估计，对于近年来水下某些对通信保密、可靠性要求较高的场所是一个关键的研究方向。而在有色噪声背景的条件下，实现水声信号参数的快速、高精度估计是最终达到水声对抗和侦察干扰目的的前提。

[0003] 目前通常使用功率谱分析，短时傅里叶变换等方法进行信号参数的估计，但这类方法受回波信号截取长度及截取周期等因素的影响较大，且都存在着计算量大，运算效率低等问题。因此开拓新型高效的参数估计办法迫在眉睫。

[0004] 模糊函数反映了信号的整体参数，能够从理论上说明声纳信号的分辨能力、参数估计精度等问题，在雷达波形设计和参数估计上具有重要的意义。但随着宽带声纳技术的发展，基于窄带回波模型的窄带模糊函数也无法有效分析运动目标回波信号处理中的问题。宽带条件下，高速运动目标的回波不仅表现为多普勒频移，且伴随着信号脉宽的压缩和展宽。传统窄带回波模型已经不再适用。

发明内容

[0005] 发明目的：本发明旨在提供一种利用宽、窄带模糊函数分别对接收信号进行模糊处理，提取信号在不同模糊函数下的距离、速度分辨率，联合估计出信号的关键参数的方法。

[0006] 技术方案：一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法，包括以下步骤：

[0007] 1)对接收的线性调频信号s(t)建立窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|，并进行归一化处理；

[0008] 2)将步骤1)中得到的窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|的τ、ξ为时间、频率轴，同时将对应的窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|值为幅度绘制成三维图形，在该三维图形中截取窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|幅度下降到-3dB处的截面图，为-3dB等高线；该等高线与时间轴正轴的交点设为τ+，与频率轴正轴的交点设为ξ+；得出s(t)的带宽脉宽估计：

[0009] 3)对接收的线性调频信号s(t)建立宽带模糊函数|χ(d,v)|，并进行归一化处理；

[0010] 4)将步骤3)中得到的宽带模糊函数|χ(d,v)|的d、v为距离、速度轴，对应的宽带模糊函数|χ(d,v)|值为幅度绘制成三维图形，在该三维图形中截取宽带模糊函数|χ(d,v)|幅度下降到-3dB处的截面图，为-3dB等高线；该等高线与速度轴正轴的交点设为v+；将v+和相对带宽参数代入方程：

[0011]

[0012] 得到相对上截止频率且

[0013] 5)得到对线性调频信号脉宽带宽和中心频率三个信号参数的估计。

[0014] 所述步骤1)具体为：

[0015] 将接收的侦察信号定义为线性调频信号s(t),t∈[0,WL]，其中WL为处理信号时间窗长；将s(t)代入公式：

[0016]

[0017] 得到其窄带模糊函数，并进行归一化处理，其中τ、ξ为信号的时延、频移。

[0018] 所述步骤3)具体为：

[0019] 将线性调频信号s(t)代入公式

[0020]

[0021] 得到宽带模糊函数|χ(d,v)|，并进行归一化处理，其中d为距离，v为多普勒速度，c为声在水中传播速度。

[0022] 有益效果：相对于现有技术，本发明中接收信号仅根据目标自身特性和先验公式即能计算出信号参数,不似短时傅里叶法等,需要人为地通过读取时频图获取参数,且受回波信号截取长度及截取周期等因素的影响较大,因此使用本发明方法获取的参数估计更具有可靠性。附图说明

[0023] 图1是本发明方法流程图；

[0024] 图2是本发明实施例中未知参数的LFM信号的窄带模糊函数图；

[0025] 图3是本发明实施例中信号的窄带模糊函数图的-3dB等高线；

[0026] 图4是本发明实施例中未知参数的LFM信号的宽带模糊函数图；

[0027] 图5是本发明实施例中信号的宽带模糊函数图的-3dB等高线；

[0028] 图6是本发明中宽带模糊函数-3dB等高线图中的v+测量方法示意图。

具体实施方式

[0029] 下面将结合附图，对本发明的实施案例进行详细的描述；

[0030] 本发明涉及一种已知信号形式，未知信号参数的侦察信号处理方法，通过计算侦察信号的宽、窄带模糊函数来对未知参数进行估计，属于水声信号参数估计技术领域。如图1所示，一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法，当侦察信号的信号形式已被确认，但如中心频率、信号脉宽和带宽之类的信号参数无法准确估计时，先对接收信号作窄带模糊函数计算，估计出信号的脉宽、带宽信息；再进行宽带模糊函数计算，根据数值拟合公式及信号的脉宽带宽估计值计算出信号的中心频率，该方法主要包括以下步骤：

[0031] 1)接收的侦察信号为线性调频信号s(t),t∈[0,WL]，其中WL为处理信号时间窗长。将s(t)代入公式：

[0032]

[0033] 得到其窄带模糊函数(NBAF)，并进行归一化处理，其中τ、ξ为信号的时延、频移。

[0034] 2)在以窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|的τ、ξ为时间、频率轴，对应的窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|值为幅度绘制成的三维图形中，截取窄带模糊函数|χ(τ,ξ)|幅度下降到-3dB(0.707倍)处的截面图，即其-3dB等高线。该等高线与时间轴正轴的交点设为τ+，与频率轴正轴的交点设为ξ+。由此得出s(t)的带宽脉宽估计：

[0035] 3)将侦察信号s(t)代入公式

[0036]

[0037] 得到其宽带模糊函数(WBAF)，并进行归一化处理，其中d为距离，v为多普勒速度，c＝1500m/s为声在水中传播速度。

[0038] 4)在以宽带模糊函数|χ(d,v)|的d、v为距离、速度轴，对应的宽带模糊函数|χ(d,v)|值为幅度绘制成的三维图形中，截取宽带模糊函数|χ(d,v)|幅度下降到-3dB(0.707倍)处的截面图，即其-3dB等高线。该等高线与速度轴正轴的交点设为v+。将 v+和相对带宽参数代入方程：

[0039]

[0040] 由此推算出相对上截止频率且至此完成了对线性调频信号脉宽带宽和中心频率三个信号参数的估计。

[0041] 本实施中，待测信号s(t)为LFM信号，信号形式为：

[0042]

[0043] 其中B＝100Hz,fH＝800Hz,f0＝fH-B/2＝750Hz,T＝1s,FS＝5000Hz。

[0044] 步骤一：对侦察信号s(t)做窄带模糊函数运算，得到其NBAF，如图2。

[0045] 步骤二：抽取s(t)NBAF的-3dB等高线，如图3，等高线与时间正轴的交点τ+＝0.00442s，与频率正轴的交点ξ+＝0.441Hz。由公式得出s(t)的带宽脉宽估计：

[0046]

[0047] 步骤三：对侦察信号s(t)做宽带模糊函数运算，得到其WBAF，如图4。

[0048] 步骤四：抽取s(t)WBAF的-3dB等高线，如图5，等高线与速度正轴的交点为v+＝0 .4 43m /s。将 v +和代入数值拟合公式中的v + ，得：
解方程
得出上截止频率则

[0049] 在本实施例中，估计出的LFM信号参数为与真实参数值的误差分别为ηB＝-0.49％，ηT＝-0.3％，

标题	发布/更新时间	阅读量
一种铅酸蓄电池的化成方法	2020-05-08	936
多功能水压系统	2020-05-08	973
一种车用空气处理单元的检测系统及检测方法	2020-05-08	894
液晶材料、液晶显示面板的制备方法及显示面板	2020-05-08	414
低阻尼转动装置及其操作方法	2020-05-08	422
轴端结构、其装配装置、装配方法和离心压缩机	2020-05-08	876
车辆的无钥匙控制系统及方法	2020-05-08	676
一种基于平衡因子的动态偶发任务低功耗调度方法	2020-05-08	369
声音产生设备	2020-05-08	732
连续生产中芳香胺重氮化反应转化率测定和/或控制方法	2020-05-08	304

一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法

一种基于信号宽窄带模糊度的侦察信号参数估计方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：