捷变频信号相参积累方法
频率捷变雷达信号相参特征的表述
频率捷变雷达信号相参特征的表述郭利荣;何明浩;郁春来;王冰切【摘要】频率捷变雷达信号分选是电子对抗领域信号处理与应用的难题，探索新的分选特征参数是实现对频率捷变雷达信号高效准确分选的手段之一。
提出了一种基于Wigner-Ville分布（WVD）的频率捷变雷达信号相参特征的表述。
介绍了典型频率捷变方式、频率捷变信号模型及WVD的离散过程，推导了频率捷变脉冲重构信号的WVD模型并进行仿真实验。
实验结果表明，频率捷变雷达信号的WVD 二维图可作为一种相参特征的表述，且该表述可为频率捷变雷达信号分选提供新思路。
%Frequency agility radar signal sorting is the problem of signal processing and application in electronic countermeasures. To explore new sorting characteristic parameters is one of the means to effectively and accurately realize the sorting of frequency agility radar signal. A describe of frequency agility radar signal coherent characteristic is proposed based on the Wigner-Ville distribution (WVD). The typical frequency agility ways,the frequency agility radar signal mathematic mode and the discrete process of the WVD are introduced. The reconstruction frequency agility radar signal WVD mode is derived and the simulation experiment is made. The simulation results show that the WVD 2D image of the frequency agility radar signal can be used as describe of coherent characteristic. And this describe will provide new ideas for frequency agility radar signal sorting.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P24-27)【关键词】频率捷变雷达信号;WVD;相参特征;表述【作者】郭利荣;何明浩;郁春来;王冰切【作者单位】空军预警学院，武汉 430019;空军预警学院，武汉 430019;空军预警学院，武汉 430019;空军预警学院，武汉 430019【正文语种】中文【中图分类】TN97l当前，频率捷变雷达已在军用雷达中获得广泛的应用［1］，现有装备对信号分选五大参数的应用是较为普遍的方法，典型信号处理方法主要是对信号进行稀释，再进行精分选，当频率捷变时，尤其是宽带雷达信号的捷变宽度大，直接导致分选准确率的降低，出现分选“增批”、“漏批”问题。
雷达常见抗干扰措施的抗相参干扰性能分析
雷达常见抗干扰措施的抗相参干扰性能分析李宏;薛冰;赵艳丽【摘要】经典的雷达抗干扰措施是针对传统的噪声压制干扰、杂乱脉冲干扰、同步脉冲干扰等人为干扰以及各种自然干扰而提出来的,在目前相参干扰已经基本替代传统人为干扰的情况下,分析了旁瓣对消、旁瓣匿影、动目标显示、动目标检测、频率捷变、重频捷变、射频掩护、恒虚警等经典雷达抗干扰措施在相参干扰情况下的抗干扰性能,得出了大部分经典抗干扰措施对抗相参干扰时性能下降甚至有的失效的结论.【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2018(034)001【总页数】5页(P1-4,30)【关键词】抗干扰措施;相参干扰;抗干扰性能;抗干扰效果【作者】李宏;薛冰;赵艳丽【作者单位】中国洛阳电子装备试验中心 ,河南洛阳 471003;中国洛阳电子装备试验中心 ,河南洛阳 471003;中国洛阳电子装备试验中心 ,河南洛阳 471003【正文语种】中文【中图分类】TN9720 引言雷达干扰和抗干扰是一对永恒的矛盾。
自从雷达诞生以来，雷达干扰和抗干扰之间的矛盾对抗就从来没有停止过，正是这种矛盾对抗，促进了雷达干扰技术和雷达抗干扰技术的发展。
根据干扰的目的不同，可以将对雷达的干扰分为压制干扰和欺骗干扰两大类[1]。
压制干扰包括传统的噪声压制干扰和目前广泛采用的相参压制干扰。
欺骗干扰又包括对窄带雷达的点迹/航迹欺骗干扰和对宽带雷达的成像欺骗干扰，均是采用相参干扰技术。
针对各种干扰，雷达可以采取的抗干扰措施也很多，比较常见的主要有：旁瓣对消(SLC)/旁瓣匿影(SLB)、动目标显示(MTI)/动目标检测(MTD)、频率捷变(包括脉间捷变、脉组捷变)、重频捷变(包括参差、抖动、滑变)、射频掩护、恒虚警(CFAR)等。
在这些抗干扰措施中，大部分是针对传统噪声压制干扰、杂乱脉冲干扰和各种地物/自然杂波干扰的，在目前广泛采用的相参干扰技术情况下，其抗干扰性能如何呢？还能起到较好的抗干扰效果吗？由于技术成熟度所限，目前对雷达的干扰仍然以压制干扰为主[2]，所以本文主要以相参压制干扰为例，来分析不同抗干扰措施对其抗干扰性能。
变频器参数设置方法
变频器参数设置方法变频器参数众多，要如何进行变频器参数设置呢，这里给大家介绍一下。
变频器参数设置(一)变频器的设定参数较多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象，因此，必须对相关的参数进行正确的设定。
1 、控制方式：即速度控制、转距控制、PID 控制或其他方式。
采取控制方式后，一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。
2 、最低运行频率：即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。
而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。
3 、最高运行频率：一般的变频器最大频率到 60Hz ，有的甚至到400 Hz ，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。
4 、载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
5 、电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
6 、跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。
变频器参数设置(二)变频器功能参数很多，一般都有数十甚至上百个参数供用户选择。
实际应用中，没必要对每一参数都进行设置和调试，多数只要采用出厂设定值即可。
一、加减速时间加速时间就是输出频率从0 上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0 所需时间。
通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。
在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。
加速时间设定要求：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸;减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。
基于非标准Ｋｅｙｓｔｏｎｅ变换的捷变频雷达相参积累算法
第４５卷 第１２期２０２３年１２月系统工程与电子技术ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４５ Ｎｏ．１２Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０２３文章编号：１００１ ５０６Ｘ（２０２３）１２ ３８３６ ０９ 网址：ｗｗｗ．ｓｙｓ ｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２２０８１８；修回日期：２０２２１１１９；网络优先出版日期：２０２３０１０５。
网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２３０１０５．１６５３．００５．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金（６２００１５１０）资助课题 通讯作者．引用格式：张亮，杜庆磊，周必雷，等．基于非标准Ｋｅｙｓｔｏｎｅ变换的捷变频雷达相参积累算法［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２３，４５（１２）：３８３６ ３８４４．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＺＨＡＮＧＬ，ＤＵＱＬ，ＺＨＯＵＢＬ，ｅｔａｌ．Ａｃｏｈｅｒｅｎｔｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｇｉｌｅｒａｄａｒｂａｓｅｄｏｎｎｏｎ ｓｔａｎｄ ａｒｄＫｅｙｓｔｏｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２３，４５（１２）：３８３６ ３８４４．基于非标准犓犲狔狊狋狅狀犲变换的捷变频雷达相参积累算法张 亮１，２， ，杜庆磊１，周必雷１，瞿奇哲１，王永良１（１．空军预警学院，湖北武汉４３００１９；２．中国人民解放军９４３２６部队，山东济南２５００００） 摘 要：针对捷变频雷达（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｇｉｌｅｒａｄａｒ，ＦＡＲ）相参积累难题，提出基于非标准Ｋｅｙｓｔｏｎｅ变换（Ｋｅｙｓｔｏｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ＫＴ）的ＦＡＲ相参积累算法，与标准ＫＴ相比，所提算法增加了距离补偿环节，构造了不同的虚拟慢时间。
同时，考虑到目标距离信息通常未知，利用距离补偿后信号的周期性，大幅缩小了距离搜索区间。
机载海面监视雷达海杂波抑制技术研究进展
机载海面监视雷达海杂波抑制技术研究进展发布时间：2023-01-31T06:13:48.378Z 来源：《中国科技信息》2022年第18期作者：袁汉钦[导读] 机载海面监视雷达系统作为机载平台对海探测的主要任务载荷袁汉钦海装驻合肥地区军事代表室安徽省合肥市 230001摘要：机载海面监视雷达系统作为机载平台对海探测的主要任务载荷，具有全天候、全天时、探测范围广和工作环境复杂多变等特点，是极具应用前景的一种雷达系统，在海上作战体系中占有重要地位。
海杂波是雷达杂波中最为复杂的一种形式,对机载海面监视雷达工作性能影响非常严重,所以通过对海杂波特性的研究,来抑制海杂波对雷达的影响在雷达海面目标检测等方面有着不可替代的作用。
本文首先阐述抑制海杂波研究意义,然后对国内外海杂波抑制研究现状进行综述。
?关键词：机载，海面监视雷达，海杂波1. 引言海杂波抑制技术一直是国内外雷达目标探测领域中的至关重要的课题。
深入研究海杂波特性和海面目标特性，提升海杂波抑制能力，开发适应复杂海战场环境的雷达对海目标检测技术对提升对海探测能力具有非凡意义[1-2]。
2. 海杂波抑制难点对海雷达采用持续搜索和监视工作模式，其覆盖区域广、工作时间长，而且海域种类多样，存在级海况。
在对各种视角下海上和低空目标进行搜素、检测与跟踪时，其目标检测困难主要源于两方面：一是海杂波具有高功率、时变性等复杂特性，同时近海和远海的海杂波特性截然不同；二是目标回波低功率、信杂比低，特别是小目标和慢速目标，使得目标回波在强海杂波背景下难以被检测。
海杂波定义为雷达电磁波照射到感兴趣区域时接收到的海表面后向散射回波[3-4]。
受海洋环境参数（风速、风向、涌浪、温度等）和雷达设备参数（擦地角、雷达波场、极化方式等）的影响，海杂波的物理机制和统计模型建立比较复杂，难以用简单的数学模型构建。
3. 海杂波抑制常手段3.1 提高雷达分辨率海面目标结构多为二面角、三面角反射体，如舰船、低空飞机，其主要电磁波散射点分布于目标的各种突出或非连续点，各种突出物与目标结构体本身的夹角将成为探测的强反射点，而目标结构体的侧面也将在一定的视角上产生强反射。
基于非标准Ｋｅｙｓｔｏｎｅ变换的波形捷变雷达相参积累算法
第４５卷 第１１期２０２３年１１月系统工程与电子技术ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４５ Ｎｏ．１１Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２０２３文章编号：１００１ ５０６Ｘ（２０２３）１１ ３４８１ １０ 网址：ｗｗｗ．ｓｙｓ ｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２２０８１８；修回日期：２０２２１１１４；网络优先出版日期：２０２３０１０５。
网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２３０１０５．１８２３．００８．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金（６２００１５１０，６２２７１４９８）资助课题 通讯作者．引用格式：张亮，陈辉，张昭建，等．基于非标准Ｋｅｙｓｔｏｎｅ变换的波形捷变雷达相参积累算法［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２３，４５（１１）：３４８１ ３４９０．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＺＨＡＮＧＬ，ＣＨＥＮＨ，ＺＨＡＮＧＺＪ，ｅｔａｌ．Ａｃｏｈｅｒｅｎｔｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｗａｖｅｆｏｒｍ ａｇｉｌｅｒａｄａｒｂａｓｅｄｏｎｎｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄＫｅｙｓｔｏｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２３，４５（１１）：３４８１ ３４９０．基于非标准犓犲狔狊狋狅狀犲变换的波形捷变雷达相参积累算法张 亮１，２，陈 辉１，张昭建１，王晓戈１，王永良１， （１．空军预警学院预警技术系，湖北武汉４３００１９；２．中国人民解放军９４３２６部队，山东济南２５００００） 摘 要：针对波形捷变雷达相参积累问题，提出基于非标准Ｋｅｙｓｔｏｎｅ变换（Ｋｅｙｓｔｏｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ＫＴ）的波形捷变雷达相参积累算法，基本思路是利用ＫＴ消除目标距离走动，然后再利用快速傅里叶变换进行多脉冲相参积累。
考虑到标准ＫＴ需要进行搜索模糊数，基于尺度估计概念，提出了无需模糊数搜索的非标准ＫＴ，其中的尺度估计环节利用梅林变换实现。
L波段细步进捷变频频率综合器设计
第8卷 第1期信息与电子工程Vo1．8，No．1 2010年2月INFORMATION AND ELECTRONIC ENGINEERING Feb．，2010文章编号：1672-2892(2010)01-0046-03L波段细步进捷变频频率综合器设计潘晓艳(中国西南电子技术研究所，四川成都 610036)摘要：介绍一种模块化的L波段细步进捷变频频率综合器，采用直接数字频率合成器实现细步进，采用上变频器+倍频器来提高并扩展带宽。
讨论其频率规划及功能模块划分，论述了关键指标设计、分析及实现，最后给出了测试结果。
该方法可以在实现100Hz细步进的同时，杂散抑制大于65dBc，跳频时间小于1 µs。
关键词：细步进；捷变频；直接数字频率合成器；选频滤波中图分类号：TN773 文献标识码：ADesign of a small step and frequency agility synthesizer in L bandPAN Xiao-yan(Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu Sichuan 610036，China)Abstract：A modular frequency synthesizer with small step and frequency agility in L band is introduced. It adopts the Direct Digital frequency Synthesizer(DDS) to realize small step，utilizes up-frequency converter plus doubler to spread the bandwidth. Subsequently，the frequency scheme andfunction modules are specified，the key specifications are analyzed，and the testing result is presented. Thefrequency synthesizer has achieved small stepping of 100Hz，with its spur suppression exceeding 65dBc，and the frequency hopping time less than 1 µs.Key words：small stepping；frequency agility；Direct Digital frequency Synthesizer；frequency choosing filter现代无线电系统对频率源的指标要求越来越高，突出表现为小步进、低相噪、低杂散和捷变频。
基于双胞循环神经网络的雷达捷变频行为识别
第４６卷 第３期２０２４年３月系统工程与电子技术ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４６ Ｎｏ．３Ｍａｒｃｈ２０２４文章编号：１００１ ５０６Ｘ（２０２４）０３ ０８９８ ０８ 网址：ｗｗｗ．ｓｙｓ ｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２２０７１４；修回日期：２０２２０９２６；网络优先出版日期：２０２２１０２４。
网络优先出版地址：ｈｔｔｐ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２２１０２４．１６０３．００８．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金（６１５７１０４３）资助课题 通讯作者．引用格式：孟宪鹏，刘利民，董健，等．基于双胞循环神经网络的雷达捷变频行为识别［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２４，４６（３）：８９８ ９０５．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＭＥＮＧＸＰ，ＬＩＵＬＭ，ＤＯＮＧＪ，ｅｔａｌ．Ｒａｄａｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｇｉｌｉｔｙｂｅｈａｖｉｏｒｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｂｉ ｃｅｌｌｒｅｃｕｒｒｅｎｔｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２４，４６（３）：８９８ ９０５．基于双胞循环神经网络的雷达捷变频行为识别孟宪鹏１，刘利民１， ，董 健１，王 力１，２，胡文华１（１．陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系，河北石家庄０５０００３；２．中国人民解放军３２２０３部队，陕西华阴７１４２００） 摘 要：雷达程控捷变频行为具有一定的抗窄带瞄准式干扰能力，同时能够实现测量和动目标指示等功能，给干扰引导带来一定的困难。
对此，提出随机频率模板的方法，对雷达程控捷变频行为进行建模，并设计了一种双胞循环神经网络识别程控捷变频行为。
仿真实验结果表明，双胞循环神经网络能够有效识别雷达程控捷变频行为，并以一定的概率预测未来的频率序列，能够有效地为窄带瞄准式干扰提供引导。
捷变频雷达信号频域侦察截获技术研究_侯宝林
( 11)
当 fk = f i -
1 2
B s 时, 接收机截获载频为 fk 的雷
达信号的概率为
P (B k ) = P (Ak ) [P (A i ) + P (A i) ] =
1 M
f i- B s /2
p ( f ) df +
f -3 i
B
s/2
f i+ B s /2
p ( f ) df =
fi
与信号的载频无关, 只与接收机的瞬时带宽和信号
的跳频范围及信号载频出现的概率有关; 信号的载
频落在接收机调谐到某频点的接收范围的边界时,
接收机的截获概率为信号的载频落在接收机调谐到
某频点的接收范围内时的 截获概率的 2 倍。从式 ( 8) ~ ( 9)可看出, 在这种搜索方式下不论雷达信号 的载频落在导引头的接收范围的上 边界还是下边 界, 导引头对此载频的信号的截获概率相等。
2 2 2 高斯分布的步进搜索方式的侦察截获的性
能评估模型
( 1) 接收机以瞬时带宽等分搜索范围搜索信号 时
对于高斯分布的步进搜索方式, 接收机截获载 频为 f k 的雷达信号的概率的计算, 同均匀分布的步 进搜索方式一样分 3种情况考虑。
当 fk 落在区间 f i -
B 2
s,
fi
+
Bs 2
内时,
P ( Bk ) = P (Ak )P (A i ) =
1 f i+ B s/ 2 1 df =
MBs
s.
( 7)
当 fk= fi -
1 2
B s 时, 接收机调谐到 fi -
Bs和
f i 均可截获该信号, 故接收机截获载频为 f k 的雷达
雷达基本理论与基本原理
雷达基本理论与基本原理一、雷达的基本理论 1、雷达工作的基本过程发射机产生电磁信号，由天线辐射到空中，发射的信号一部分被目标拦截并向许多方向再辐射。
向后再辐射回到雷达的信号被天线采集，并送到接受机，在接收机中，该信号被处理以检测目标的存在并确定其位置,最后在雷达终端上将处理结果显示出来。
2、雷达工作的基本原理一般来说，会通过雷达信号到目标并从目标返回雷达的时间，得到目标的距离。
目标的角度位置可以根据收到的回波信号幅度为最大时，窄波束宽度雷达天线所指的方向而获得。
如果目标是运动的，由于多普勒效应，回波信号的频率会漂移。
该频率的漂移与目标相对于雷达的速度成正比，根据2rd v f λ=,即可得到目标的速度。
3、雷达的主要性能参数和技术参数 3.1 雷达的主要性能参数 3.1.1 雷达的探测范围雷达对目标进行连续观测的空域，叫做探测范围，又称威力范围，取决于雷达的最小可测距离和最大作用距离，仰角和方位角的探测范围。
3.1.2 测量目标参数的精确度和误差精确度高低用测量误差的大小来衡量，误差越小，精确度越高，雷达测量精确度的误差通常可以分为系统误差、随机误差和疏失误差。
3.1.3 分辨力指雷达对两个相邻目标的分辨能力。
可分为距离分辨力、角分辨力（方位分辨力和俯仰角分辨力）和速度分辨力。
距离分辨力的定义：第一个目标回波脉冲的后沿与第二个目标回波脉冲的前沿相接近以致不能分辨出是两个目标时，作为可分辨的极限，这个极限距离就是距离分辨力：min ()2c R τ∆=。
因此，脉宽越小，距离分辨力越好3.1.4数据率雷达对整个威力范围完成一次探测所需时间的倒数。
3.1.5 抗干扰能力指雷达在自然干扰和人为干扰（主要的是敌方干扰（有源和无源））条件下工作的能力。
3.1.6 雷达可靠性分为硬件的可靠性（一般用平均无故障时间和平均修复时间衡量）、软件可靠性和战争条件下雷达的生存能力。
3.1.7 体积和重量体积和重量决定于雷达的任务要求、所用的器件和材料。
捷变频信号发生器的工作原理
捷变频信号发生器的工作原理捷变频信号发生器（Jittered Frequency Generator）是一种高精度的信号发生器，用于生成特定频率的电信号。
它采用了一项新颖的技术，即将固定频率的信号与一个随机噪声源进行混合，以生成高精度的、周期性的电信号。
在本文中，我们将介绍捷变频信号发生器的工作原理及其应用。
工作原理捷变频信号发生器的工作原理基于随机过程技术和数学统计学原理。
它的核心元件是一个精密的时钟发生器和一个噪声源，两者组合产生出的信号在频域被分布在一个比较宽的范围内。
其中一部分频率可以被选出来，以生成最终的电信号。
在实际应用中，捷变频信号发生器的工作可以分为以下步骤：1.产生随机信号。
使用随机噪声发生器（Noise Generator）生成一个带有不同幅值的随机信号。
2.添加到固定频率信号中。
将随机信号与固定频率信号进行叠加，生成一个混合信号，这个信号频率的分布将产生随机扰动，此时的频率也为捷变频率信号发生器的输出信号。
3.模拟滤波和放大。
信号的波形和幅度可以通过模拟滤波器和放大器进行调整。
4.输出。
输出的信号可以被用于各种精密系统中，如频率模拟、精密测量、计算机通讯等。
在这个过程中，捷变频信号发生器的精度高且稳定性好，因为它根据随机算法提供的随机成分，来实现在最终生成的信号中引入随机扰动，因此可以避免不稳定的信噪比以及其他噪声问题。
应用捷变频信号发生器的应用非常广泛。
一般来说，它主要在以下领域得到了广泛应用：精密测量在自然科学与工程学等领域中，我们经常需要对实际现象进行观测和测量。
当分辨率要求高，对信号的精度和稳定性也要求极高时，就需要使用高精度的捷变频信号发生器来产生合适的激励信号，并进行数据采集与分析。
电子测试应用在电子工程领域，捷变频信号发生器作为一种非常重要的元器件，很好地应用于各个层面的电子测试。
通过选择不同频率的信号以及不同的信号幅度，可以模拟不同的电路工作状态，用来检测电路、模型、系统等。
基于非标准keystone变换的捷变频雷达相参积累算法
基于非标准keystone变换的捷变频雷达相参积累算
法
基于非标准Keystone变换的捷变频雷达相参积累算法是一种用于处理捷变频雷达数据的算法。
捷变频雷达是一种能够快速扫描多个频率的雷达系统，因此它的回波信号是随时间和频率同时变化的。
Keystone变换是一种常见的图像处理技术，它可以将一个不规则形状的图像变换为一个矩形形状的图像。
在基于非标准Keystone变换的捷变频雷达相参积累算法中，首先对捷变频雷达数据进行非标准Keystone变换，将其转换为矩形形状的数据。
然后，对变换后的数据进行相参积累。
相参积累是一种将多个雷达回波信号进行相位对齐并叠加的过程，从而增强信号的强度和清晰度。
在这个算法中，相参积累的目的是将变换后的数据中的各个频率上的回波信号相位对齐，并将它们叠加在一起，从而得到一个更加清晰强大的回波信号。
最后，对积累后的数据进行后续处理，例如目标检测、跟踪等。
这些后续处理可以利用积累后的数据中增强的信号强度和清晰度，提高目标检测和跟踪的准确性和可靠性。
基于非标准Keystone变换的捷变频雷达相参积累算法在捷变频雷达信号处理中具有重要的应用价值。
它能够在处理捷变频雷达数据时，充分利用Keystone
变换和相参积累技术的优势，提高信号处理的效果和性能。
捷变频联合波形熵的密集假目标干扰抑制算法
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０ 引 言
目标.由于与雷达 发 射 信 号 间 有 良 好 的 相 关 性,干 扰 信 号
同样获得匹配滤波增 益,进 而 导 致 恒 虚 警 检 测 器 检 测 门 限
密集假目标干扰对截获的雷达发射信 号 进 行 延 时 叠 加
的提高,使密集假目标干扰具备压制 性 的 效 果. 此 外,通 过
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基于短快拍的捷变频信号DOA估计算法
基于短快拍的捷变频信号DOA估计算法陈涛;崔岳寒;黄湘松【摘要】传统的波达方向(DOA)估计算法依赖于多快拍数据得到的协方差矩阵,在实际应用中,可用的快拍数并不确定,而捷变频信号由于其频率的不固定导致短快拍下的DOA估计更加困难.针对这一问题,提出一种基于短快拍的捷变频信号DOA 算法,即ISSFAS (improved-short-snapshot-frequency-agile-signal)算法.该算法将伪协方差矩阵法与频域聚焦法相结合,用重新构成的伪协方差矩阵代替原有的协方差矩阵,并用频域聚焦的方法对可变频率的情况进行处理.研究结果表明:ISSFAS 算法具有良好的DOA估计性能,能够在短快拍下进行超分辨,且性能强于未与伪协方差法相结合的情况.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2018(051)008【总页数】5页(P832-836)【关键词】阵列信号处理;DOA估计;短快拍;捷变频信号【作者】陈涛;崔岳寒;黄湘松【作者单位】哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TN971.1阵列信号处理是信号处理的一个重要分支，目前已经广泛应用于很多不同的领域，如电磁、声呐、地震、雷达等[1-2]．其中，波达方向(direction of arrival，DOA)估计问题是阵列信号处理的基本问题之一[3]，基于阵列的 DOA估计在电磁、声呐和地震传感等应用中都起到了举足轻重的作用，DOA估计算法的主要目标是能够在噪声环境下有效地分辨密集分布的信号源．目前有很多先进的信源 DOA估计算法如多重信号分类(MUSIC)算法等都具有较好的分辨力[4-5].短快拍测向算法的研究主要针对军事和卫星通信，在阵列接收数据有限且目标高速运动的前提下，实现对目标进行实时处理，兼具较高的 DOA估计精度，并为高速运动目标的定位和跟踪提供技术支持[6-7]．近年来很多专家学者将研究的目光锁向少快拍甚至单快拍下的阵列信号处理[8-9]．频率捷变技术是在现代雷达对抗中广泛使用的一种新型手段．捷变频信号是相邻发射脉冲或脉冲组间的载波频率在一定范围内以很高的速度随机跳变，是一种非平稳信号[10]．由于捷变频信号具有频率不固定的特点，因而对其 DOA估计的难度要大于固定频率的窄带信号，若加之快拍数较小的情况，其DOA估计就会变得更困难．针对以上问题，本文提出一种基于短快拍的捷变频信号DOA算法，即ISSFAS(improved-shortsnapshot-frequency-agile-signal)算法．该算法将伪协方差矩阵法与频域聚焦法相结合，用重新构成的伪协方差矩阵代替原有的协方差矩阵，并用频域聚焦的方法对可变频率的情况进行处理．ISSFAS算法的优点为具有良好的 DOA估计性能，能够在短快拍下进行超分辨．1 信号模型假设有K个信号入射到由M个全向阵元组成的均匀线阵上，信号数K已知或已估计得到，上标“*”表示共轭，上标“T”表示转置，上标“H”表示共轭转置．于是阵列输出矢量为[1]式中：信号矢量；噪声矢量；导向矢量，其中，θi为第i个信号的入射角度，λ为信号波长．假设入射信号为不相关的零均值平稳随机过程，第i个信号的功率为，噪声为高斯白噪声，每个阵元上的噪声功率为，信号与噪声不相关[11]．2 算法实现2.1 伪协方差矩阵构造方法当捷变频信号的每个频点对应一个快拍时，传统的协方差矩阵构造方式会出现信息量不足的情况，本文通过构造伪协方差矩阵来解决这一问题．假设每个捷变频信号的基带信号频率均为f，频点数均为C个，对每个频点构造相应的伪协方差矩阵，其构造方法和原理如下．将每个频点下的伪协方差矩阵Y表示为的形式．其中D为K×K维的满秩矩阵为满足均匀线阵阵列流型的L×K维矩阵的第p个元素可表示为，其中．为保证伪协方差矩阵的秩为K，应有L＞K，这样构造出来的伪协方差矩阵Y是L×L维的．这样，就可利用常规的空间谱估计算法来对其实现DOA估计[12]．伪协方差矩阵Y中的元素Y(p，q)可表示为式中dnω为矩阵D的元素．当矩阵D为对角阵时，式(2)便可表示为此时，在对角线元素不为 0的情况下，矩阵D是满秩的．进而利用式(8)来构造新的伪协方差矩阵的每个数据．将信号的有用信息表示为这样构造伪协方差矩阵的方法相当于增加了可利用的信息量．由式(9)可知，M个阵列接收信号的相位是位于范围内的等差数列，可表示的相位范围为，固定相位φn的取值与相位参考点的选择有关．这就是构造伪协方差矩阵时可用的信息[12]．当(信号为实信号)时，则有式(10)中对应的相位位于范围内的等差数列，进而增加了可利用信息的信息量．综上所述，令并代入式(8)，此时伪协方差矩阵[13]可表示为进而C个频点的伪协方差矩阵分别为Y1、Y2、…、Yc.2.2 频域聚焦法2.2.1 聚焦频率的确定捷变频信号的频率不固定，如果不加任何处理会导致快拍数据样本误差过大，进而造成 DOA估计性能的下降，我们采用频域聚焦法来解决这一问题，此节介绍频域聚焦的中聚焦频率的确定．首先对伪协方差矩阵Y1、Y2、…、Yc进行二阶积累．对拓展的伪协方差矩阵进行二阶积累，公式为式中L为每个频点对应的快拍数．得到每个频点二阶积累后的矩阵R1、R2、…、Rc．对R1、R2、…、Rc进行奇异值分解并得到对应的奇异值S1、S2、…、Sc，以S1、S2、…、Sc为观测样本，计算对应与观测样本均值的差值δ1、δ2、…、δc，其中最小值对应的频率f0即为聚焦频率，其对应的导向矢量为a(θ0)．2.2.2 聚焦矩阵的确定在确定聚焦频率 f0后，通过构造聚焦矩阵来达到所有频点向聚焦频率f0聚焦的目的，其构造方式如下．对R1、R2、…、Rc进行特征值分解得到对应的特征向量Q1、Q2、…、Qc，其中聚焦频率 f0对应的特征向量为Q0，则有聚焦矩阵Td为[1]进而，频域聚焦后的总体协方差矩阵R′可表示为2.3 ISSFAS算法的步骤综上所述，将第 2.1节与第2.2节提出的方法进行合并为ISSFAS算法，其步骤如下．步骤 1 构造每个频点的伪协方差矩阵Y1、步骤 2 算出每个频点的二阶积累矩阵R1、步骤3 确定聚焦频率f0，及其对应的导向矢量为a(θ0)．步骤4 算出总体协方差矩阵R′．步骤5 对R′进行特征值分解，以得到噪声子空间U．步骤6 搜索谱函数极大值点确定信号入射方向．3 仿真实验与性能分析3.1 ISSFAS算法分辨能力此节对 ISSFAS算法分辨信号的能力进行分析，仿真条件如下．均匀线阵的阵元数为8，阵元间距为0.075,m，快拍数为8，信噪比为10,dB，频率为2到2.5,G，带宽为500,M，频点数为8个，入射角分别在-30°～-15°、-5°～5°和15°～30°随机产生 3 个入射角度．图1为ISSFAS算法的空间谱图，表1为真实入射角与入射角估计值的角度对比．由图1和表1可知，两个相邻估计入射角谱峰的均值分别为 112.98,dB和138.19,dB，均大于相邻入射信号角度均值的谱峰 0.97,dB和 1.03,dB，满足峰值的均值大于峰值对应角度均值的空间谱值的分辨力条件[1]，即 ISSFAS算法可对仿真条件下的每个信号进行分辨，具有较好的超分辨能力．图1 ISSFAS算法空间谱图Fig.1 Space spectrum of ISSFAS algorithm表1 角度对比Tab.1 Comparison of angles入射角真实入射角度/(°) 估计入射角度/(°)入射角1 -22.1 -22.0入射角2 -20.1 -20.2入射角3 -21.3 -21.13.2 与M-TCT算法测向性能比较此节将 ISSFAS算法与未与伪协方差法相结合的情况(即直接用MUSIC与TCT算法进行信号处理的M-TCT算法)进行比较．仿真条件同上节，图2为未构造伪协方差矩阵情况下的空间谱图，表2为此情况下真实入射角与入射角估计值的角度对比．图2 未构造伪协方差矩阵的情况Fig.2 The case without pseudo-covariance matrix由图2和表2可知，同样的仿真条件下，未与伪协方差矩阵方法结合，而用传统的协方差矩阵进行DOA估计的情况(M-TCT算法)不能进行 3个信号的分辨，进而ISSFAS算法具有更好的测向性能．表2 角度对比Tab.2 Comparison of angle入射角真实入射角度/(°) 估计入射角度/(°)入射角1 -24.1 -87.0入射角2 0.6 -1.0入射角3 23.1 32.03.3 信噪比对ISSFAS算法的影响此节讨论信噪比对 ISSFAS算法的影响，仿真条件为：均匀线阵的阵元数为 8，阵元间距为 0.075,m，快拍数为8，频率为2～2.5,G，带宽为500,M，频点数为 8个，入射角在-30°～30°随机生成，搜索精度为0.1°，蒙特卡洛实验次数为100次．图3为不同信噪比下，ISSFAS算法的测角精度.由图 3可知，ISSFAS算法的测角精度随着信噪比的增大而提高．图3 不同信噪比下的测角精度Fig.3 Accuracy of DOA in different SNR3.4 快拍数对ISSFAS算法的影响此节讨论快拍数对 ISSFAS算法的影响，仿真条件如下所示．均匀线阵的阵元数为8，阵元间距为0.075,m，信噪比为 10,dB，频率为 2到 2.5,G，带宽为500,M，入射角在-30°～30°随机生成．图4 不同快拍数下的测角精度Fig.4 Accuracy of DOA in different snapshots图 4为不同快拍数下，ISSFAS算法的测角精度．由图 4可知，ISSFAS算法的测角精度随着快拍数的增大而提高．3.5 ISSFAS算法计算复杂度探究ISSFAS算法具有可在短快拍下进行超分辨且可处理捷变频信号的优点，但其在取得一定性能提高的同时，也在算法复杂度和运算时间上付出一定的代价.与传统的运用 MUSIC算法进行信号处理相比，ISSFAS算法采用的伪协方差矩阵法在将原有的1×M维的信号矢量x拓展成M×M维的伪协方差矩阵Y，并加入共轭信息，因而算法复杂度增加．表3为ISSFAS算法与M-TCT算法的运算时间对比．由表3可知，ISSFAS算法的运算时间大于MTCT算法．如何在保证提高性能的同时减小算法复杂度是今后需要研究的方向．表3 运算时间Tab.3 Time of operation频点数 ISSFAS算法 M-TCT算法运算时间/s 04 0.72 0.47 08 1.38 0.51 12 2.48 0.534 结语本文提出了一种基于短快拍的捷变频信号 DOA算法，该算法将伪协方差矩阵法与频域聚焦法相结合，仿真实验结果表明：ISSFAS算法在短快拍下能够进行超分辨，且性能强于未与伪协方差法相结合的情况．【相关文献】［1］王永良，陈辉，彭应宁，等. 空间谱估计理论与算法[M]. 北京：清华大学出版社，2005.Wang Yongliang，Chen Hui，Peng Yingning，et al.Theory and Algorithm of Spatial Spectrum Estimation[M]. 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Fast iterative interpolated beamformingfor accurate single-snapshot DOA estimation[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters，2017，14(4)：574-578.［8］Chen Chunhui，Zhang Qun，Gu Fufei. 2D single snapshot imaging using MIMO radar based on SR[J]. Electronics Letters，2016，52(23)：1946-1948.［9］Sakari T. Single snapshot detection and estimation of reflections from room impulse responses in the spherical harmonic domain[J]. JIEEE/ACM Transactions on Audio，Speech，and Language Processing，2016，24(12)：2466-2480.［10］苍岩. 捷变频参量技术提取研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学水声工程学院，2006.Cang Yan. Fundamental Studies on Extracting Parameters of Frequency Agile Signal[D]. Harbin：School of Underwater Acoustic Engineering，Harbin Engineering University，2006(in Chinese).［11］Stoica P，Nehorai A. MUSIC maximum likelihood，and Cramer-Rao bound[J]. IEEE Transactions on Acoustics Speech Signal Process，1989，37(5)：720-741.［12］蒋柏峰，吕晓德，向茂生. 一种基于阵列接收信号重排的单快拍 DOA估计方法[J]. 电子与信息学报，2014，36(6)：1334-1339.Jiang Baifeng，Lü Xiaode，Xiang Maosheng. 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目标 的距 离 为 尺 。 ， 参照 “ ｓ ｔ ｏ ｐ — ｇ ｏ ” 模型 ， 则第 ｍ 个 脉 冲周 期 目标 与雷 达 的距 离 为 Ｒ ＝ 压 缩后 ， 回波 信 号 为 × （ ｍ一 １ ） ｘ Ｔ ， 其 中： 为 脉 冲重 复 时 间 。脉 问 捷 变 频信 号 经过 脉 冲
２ 基于 最大 能量 的运动 补偿 技术 假设 目标 可能 的速 度 区间为 ： ［ …， ｌ ， 需要 补
图 ２ 脉 间 捷 变频 信 号 示意 图
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ — ０ ６ — １ ３
基 金项 目 ： 陕 西省 科 技 新 星项 目资 助 （ ２ ０ １ ５ Ｋ Ｊ ＸＸ一 ６ ８ ）
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｎ ９ ５ ７ ． ５ １ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ７ ４ ８ （ ２ ０ １ ７） １ ３ － ０ ０ ６ ６ — ０ ４
引 言
假 设 脉 间捷 变 频 信 号 的 一个 积 累 周 期 为 个
脉冲， 其载频ｆ ｍ ＇ － － ｉ ＇ ＋ ￣ ×△ ＿ 厂 ＿ 其 中 ‰ ∈［ ０ ， １ ， …， Ｍ— １ ］ ， 按 照一定 规 律跳 变 。 假 设 目标 的速 度 为 ， 起 始时 刻
总第 １ ４ ５期
２ ０ １ ７年 第 １ ３期
现 代 工 业 经 济 和 信 息 化
Ｍｏ ｄ ｅ ｍ Ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ １ Ｅｃ ｏ ｎｏ ｍｙ ａ ｎｄ Ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｔ ｎ ｆ ａ ｌ。 ｆ １ ４ ５
以不 考虑 。此情 况 即满 足下 面 的不等式 ：
×（ Ⅳ 一 １ ） × ≤一 ． （ ２ ）
脉组捷变频信号在一个脉组 内其载频不变化 ， 因此 可 以采 用 Ｆ Ｆ Ｔ进 行相 参 积 累 ， 其 示 意 图见 图 １ ，
而脉 问捷 变频 信 号在 一个 脉组 内 的载频按 照 一定 规
作者简 介： 苏军海（ １ ９ ８ ０ 一） ， 男， 博士 ， 高级 工程 师， 研 究方 向
逆合 成 孔 径 雷 达 成像 以及 运动 目标 检 测 。
偿 的速 度 为 在距 离 频域 对 回波数 据进行 补偿 ， 构
造 的速度 补偿 因子 为 ：
２ ０ １ ７ 年第 １ ３期
弱 目标检 测算 法 ，能 够有 效 解决 捷 变频 回波 信 号长 时 间积 累时 出现 的相 位抖 动 问题 。 文献 ［ ３ ］ 在抽 取 同 频 回波进 行 ＭＴ Ｄ的基 础 上 ， 对不 同频 率 回波 进行 非
５ （ ； ， ｔ ｍ ） ｒ ｅ ｅ ｔ （
』
） ｓ ｉ ｎ ｅ ［ Ｂ （ ； 一 Ｒ ） Ｊ
乙
相参积累， 从而提高回波信噪比。文献 ［ ４ ］ 分析了在
频 率捷 变 条件 下 ， 运动 目标 回波 相位 的变 化 规律 。 文 献［ ５ ］ 提 出一 种 基 于 最 小熵 准则 校 正捷 变频 雷 达 相 位 的方 法 。本 文 从实 际 出发 ， 对捷 变频 信 号 的特 性 、 运 动补偿 、 相 位补 偿等 进行 了深 入研 究 ， 最后 利用 仿 真数 据 和实测 数 据对 所 提方 法进 行 了验证 ，并 给 出
苏军 海 ： 捷变频信号相参积累方 法
摘
要： 针对捷 变频信 号相参积 累的难点 ， 首先对捷 变频信号 的特 性进行 了分析 ， 然后 对捷 变频信号的 包络校
正 和相 位 补 偿 方 法进 行 了讨 论 ， 最后 通 过 仿 真 数 据 和 实测 数 据 的 处 理表 明 了所 提 方法 的 有 效 性 。
关键词 ： 捷 变频信 号 ； 相参积 累； 相位补偿
≤ 赢
’
（ ３ ）
从式 （ ３ ） 可 以看 出 ， 满 足积 累条 件 的最 大 目标速
Ｉ ｌ Ｉ Ｉ ｌ ｌ Ｉ ｌ
ｚ ｓ
度与信号带宽 、 脉冲重复时间、 积累脉冲数成反 比。 对 于快 速 目标 而 言 ， 如 果 不进 行速 度 补偿 ， 那 么在很 大 程 度上 ， 其将 不会 满足式 （ ３ ） 的要求 。因此 ， 为 了最大 限度地利用信号能量， 需要对 目 标的速度进行补偿。
Ｎｏ １ ３． ２ ０ １ ７
．
霞甍 摊广
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ５ ２ ５ ４ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ４ — １ ３ ６ ２ ／ ｎ ． ２ ０ １ ７ ． １ ３ ． ２ ９
捷 变频信号相参 积累方法
苏 军 海
（ 中国电子科技集 团公司第二十研 究所 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ８ ）
律变化 ， 其示 意 图见 图 ２ 。
式 中 ： Ａ Ｒ ＝ 若为 距 离 分 辨 率， Ｃ 为 光 速， Ｂ 为 信 号
带宽。 由式 （ ２ ） 进 一步得 到 ：
｛ ｌ ｌ ｆ ｌ Ｉ ㈩ｊ ｌ ｊ ｌ １ ｊ ｛ ，
图１ 脉 组捷 变频 信 号 示意 图
了结 论 。 ｌ 捷 变 频信 号特 性分 析
ｅ ｘ ｐ （
Ｒ ） ．
（ １ ）
式中： 为快 时 间 ， ￡ 为第 ｍ个 脉 冲的采样 时 刻 。
一
般认 为 ： 在』 ） Ｖ个脉 冲 的积 累周 期 内 ， 距 离走 动
不超 过半 个距 离单 元 的分 辨率 ，则 认 为距 离走 动 可
雷 达 系统 中 的频 率 捷 变一般 采 用原 理 简单 的非 相 参技 术实 现 ， 即便采 用 相参 体 制 ， 采用 较 多 的依 然
是脉组频率捷变。 文献 ［ １ ］ 对变载频及 勒频 移 对其 积 累 的
影响。 文献 ［ ２ ］ 提 出一 种 基于非 合 作捷 变频 雷达 的微