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1、航空學(xué)報(bào)ActaAeronauticaetAstrOnautIcaSinicaApr．252013V01．34No．4846-854ISSN1000．6893ON11-1929／Vhttp：Hhkxb．buaa．edu．cahkxb@buaa．edu．ca基于周期FRFT的多分量LFMCW雷達(dá)信號(hào)分離黃宇1，劉鋒L‘，王澤眾2，向崇文1，鄧兵11．海軍航空工程學(xué)院電子信息工程系，山東煙臺(tái)2640012．中國(guó)人民解放軍91635部隊(duì)，北京102249摘要：多分量線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)信號(hào)的截獲和特征提取是
2、雷達(dá)情報(bào)偵察的難點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多分量LFMCW信號(hào)的快速檢測(cè)和有效分離，提出了一種基于周期分?jǐn)?shù)階Fourier變換(PFRFT)的多分量LFMCW雷達(dá)信號(hào)分離新方法。首先介紹了PFRFT，分析了PFRFT和FRFT之間的關(guān)系，討論了LFMCW信號(hào)的PFRFT特征。然后給出了一種離散PFRFT的計(jì)算方法，結(jié)合周期分?jǐn)?shù)階Fourier域(PFRFD)的窄帶濾波和CLEAN算法實(shí)現(xiàn)了多分量LFMCW信號(hào)的分離。仿真結(jié)果表明：①PFRFT的計(jì)算效率較周期Wigner-Hough變換(PWHT)具有明顯優(yōu)勢(shì)；②LFMC
3、W信號(hào)分量在特定PFRFD中具有能量峰值，分離后能較好保留時(shí)頻特征；③當(dāng)兩個(gè)LFMCW信號(hào)分量的功率相差較大時(shí)，適合在PFRFD分離，反之適合在時(shí)域分離；④當(dāng)信噪比(SNR)為0dB時(shí)，兩個(gè)具有相同功率的LFMCW信號(hào)分量分離后，與初始信號(hào)分量的相關(guān)系數(shù)都達(dá)到了0．9以上。關(guān)鍵詞：分?jǐn)?shù)階Fourier變換；線性調(diào)頻連續(xù)波；檢測(cè)；信號(hào)分離；特征提取中圖分類號(hào)：V557；TN971；TN974文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：i000—6893(2013)04—0846—09線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)信號(hào)具有低截獲概率特
4、性，廣泛用于現(xiàn)代新體制雷達(dá)，對(duì)于LFM—CW信號(hào)的截獲和特征提取是雷達(dá)情報(bào)偵察的難點(diǎn)。由于LFMCW具有100％的工作占空比和大的時(shí)寬帶寬積，雷達(dá)情報(bào)偵察接收機(jī)往往會(huì)遇到多個(gè)LFMCW信號(hào)交疊的情況，這就存在一個(gè)多分量LFMCW信號(hào)分離問(wèn)題[1。3]。LFMCW信號(hào)可以認(rèn)為是線性調(diào)頻(LFM)脈沖信號(hào)的周期延拓，在一定的觀測(cè)時(shí)間內(nèi)具有多個(gè)LFM信號(hào)脈沖，可以作為多分量LFM信號(hào)進(jìn)行處理。文獻(xiàn)[4]～文獻(xiàn)[9]分別采用Wigner—Hough變換(WHT)和分?jǐn)?shù)階Fourier變換(FR—FT)對(duì)LFM信號(hào)分量
5、進(jìn)行提取。文獻(xiàn)[10]和文獻(xiàn)[11]進(jìn)一步利用LFM信號(hào)分量之間的關(guān)系實(shí)現(xiàn)了單個(gè)LFMCW信號(hào)的檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)。這些方法對(duì)單分量LFM信號(hào)達(dá)到了近似匹配檢測(cè)，但是對(duì)于多分量LFM信號(hào)的能量峰值進(jìn)行二維搜索時(shí)存在交叉項(xiàng)的困擾，尤其是對(duì)于多分量LFMCW信號(hào)影響更為嚴(yán)重。文獻(xiàn)[12]提出了極大Chirplet變換(MCT)，采用匹配跟蹤算法(MP)有效解決了多分量LFMCW信號(hào)中LFM信號(hào)分量的提取問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了多分量調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)信號(hào)的檢測(cè)、估計(jì)和分類，但是該方法需要分析龐大的Chirplet稀疏特征集，
6、在對(duì)稀疏原子進(jìn)行分類組合時(shí)會(huì)產(chǎn)生虛假信號(hào)，仍然沒(méi)有從根本上解決多分量LFM信號(hào)帶來(lái)的影響。將LFMCW信號(hào)作為多分量LFM信號(hào)進(jìn)行收稿日期：2012—05-17；退修日期：2012-08—02；錄用日期：2012—10—10；網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2012-11—1508：58網(wǎng)絡(luò)出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．1929．V．20121115．0858．001htmI基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(60902054)；中國(guó)博士后科學(xué)基金(20090460114，201003758)*通訊
7、作者Tel：0535-6635821E-mail：fengliuhy@163com硪崩格式iHuangY．LiuF，WangZZ，etaljPeriodicFRFT-basedmulti-componentLFMCWradarsignalseparating．ActaAeronauticaetAstronauticaSinica，2013，34(4)：846—854．黃字，莉鋒．王澤眾．等．基于飄朝FRFT的多分量LFMCW雷達(dá)信號(hào)分離。航空學(xué)報(bào)，2013，34(4)：846—854．黃宇等：基于周期FRFT
8、的多分量LFMCW雷達(dá)信號(hào)分離處理，LFM信號(hào)分量會(huì)隨著信號(hào)觀測(cè)時(shí)間的延長(zhǎng)迅速增加，檢測(cè)和估計(jì)性能反而有所下降，解決這個(gè)矛盾的一種思路是采用能夠提取信號(hào)周期特性的方法來(lái)處理LFMCW信號(hào)。為此，文獻(xiàn)[13]和文獻(xiàn)[14]提出了周期Wigner-Hough變換(PWHT)，文獻(xiàn)[15]對(duì)進(jìn)一步基于PWHT的LFMCW信號(hào)截獲進(jìn)行了深入系統(tǒng)地研究。由于PWHT在WHT的基礎(chǔ)上加入了時(shí)延和調(diào)制周期兩個(gè)參數(shù)
