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1、航空學(xué)報(bào)ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaNov．252013V01．34No．112580-2589ISSN1000．．6893CN11．．1929／Vhttp：Hhkxb．buaa．eduCnhkxb@huaa．edu．Cn基于周期WHT循環(huán)濾波的交疊類似LFMCW信號(hào)檢測(cè)與分離張立民1’*，鐘兆根1，王澤眾2，王建雄11．海軍航空工程學(xué)院電子信息工程系，山東煙臺(tái)2640012．海軍裝備研究院，北京102249摘要：針對(duì)非協(xié)作方式下交疊類似線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)信
2、號(hào)的檢測(cè)與分離問(wèn)題，以LFMCW信號(hào)為例推導(dǎo)了一種基于周期wHT(wigner-HoughTransform)循環(huán)濾波的檢測(cè)與分離算法，并根據(jù)該類信號(hào)與LFMCW信號(hào)的聯(lián)系與區(qū)別，將其推廣應(yīng)用于類似LFMCW信號(hào)的檢測(cè)與分離。該算法能在較低信噪比條件下實(shí)現(xiàn)交疊類似LFMCW信號(hào)的分離，且分離后的信號(hào)具有抑制噪聲的作用；同時(shí)針對(duì)強(qiáng)信號(hào)分離時(shí)帶來(lái)的強(qiáng)信號(hào)殘留和弱信號(hào)損失的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于單元平均的窄帶頻域陷波濾波器。在充分考慮濾除強(qiáng)信號(hào)能量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了弱信號(hào)能量的更好保留。仿真結(jié)果表明：當(dāng)虛警概率為0．01
3、，輸入信噪比大于一16dB時(shí)，算法的檢測(cè)概率大于0．9，相比同條件下的wHT和分?jǐn)?shù)階Fourier變換(FrFT)分別提高了7dB和6dB；對(duì)交疊類似LFMCW信號(hào)，當(dāng)最弱信號(hào)信噪比大于～7dB時(shí)，就可使分離的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0．9以上。關(guān)鍵詞：周期wHT；線性調(diào)頻連續(xù)波；循環(huán)濾波；信號(hào)分離；交疊信號(hào)；特征提取中圖分類號(hào)：V243．1；TN911．7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—6893(2013)112580—10在低截獲概率(LowProbabilityofInter—cept，LPI)雷達(dá)信號(hào)中，由于連
4、續(xù)波雷達(dá)信號(hào)具有100％的工作占空比，在相同的探測(cè)效能要求下，較脈沖雷達(dá)信號(hào)有更低的峰值功率，因此廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代新體制雷達(dá)。隨著戰(zhàn)場(chǎng)中雷達(dá)數(shù)目的增多，強(qiáng)信號(hào)背景下弱信號(hào)的有效檢測(cè)和交疊雷達(dá)信號(hào)分離在雷達(dá)偵察中扮演的角色越來(lái)越重要，成為該領(lǐng)域要解決的兩大難點(diǎn)問(wèn)題[1’2]。本文以非協(xié)作方式下的線性調(diào)頻連續(xù)波(LinearFre—quencyModulatedContinuousWave．LFMCW)和類似LFMCw信號(hào)為研究對(duì)象，對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入研究。類似LFMCW信號(hào)是對(duì)具有線性調(diào)頻性質(zhì)的脈沖信號(hào)(Fra
5、nk碼、P1碼、P2碼、P3碼和P4碼等)進(jìn)行周期延拓得到的，主要包括對(duì)稱三角線性調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)(SymmetricalTriangularLFMCW，STLFMCW)和多相編碼連續(xù)波信號(hào)。針對(duì)這些交疊雷達(dá)信號(hào)的弱信號(hào)檢測(cè)問(wèn)題，現(xiàn)有方法[3。73往往指出變換結(jié)果在參數(shù)空間中存在多個(gè)極大值，從而缺少嚴(yán)密的分辨理論和檢測(cè)精度分析；且對(duì)多分量、多信號(hào)同時(shí)存在的情況，特別是低信噪比的條件下，強(qiáng)信號(hào)往往對(duì)弱信號(hào)有遮蔽用，對(duì)于弱信號(hào)的有效檢測(cè)，大多采用經(jīng)驗(yàn)方式口1進(jìn)行強(qiáng)峰值遮蔽～弱峰值提取的迭代過(guò)程。根據(jù)LFMCW信號(hào)的
6、LFM性質(zhì)和周期性，文獻(xiàn)[9]和文獻(xiàn)[10]提出了基于周期WHT的檢測(cè)和收稿日期：2012．11—27；退修日期：2013．04—16；寰用日期：2013—07-11；網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2013-08—0814：40網(wǎng)絡(luò)出版地址：WWW，cnki．鵬t／kcms／detait／11．1929，V．20130808．1440，002．html基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(61102167，60972159)；航空科學(xué)基金(20085184003)*通訊作者．Tel．：0535·6635402E-mail：iamzlm
7、@163．Com戮角格武lZhangLM，ZhongZG，WangZZ，eta1．Detectionandseparationofoverlappedquasi-LFMCWsignalsbased019periodicWHTrecurrentfilter．ActaAeronauticaetAstronauticaSinic8，2013，34(¨)：2580一2589．張立民．錚兆攝．壬澤眾．等．基于髑期WHT循環(huán)濾波的變疊類似LFMCW信號(hào)撿瀨與分離．航空學(xué)報(bào)．2013．34(¨)：2580-2589張立民等
8、：基于周期WriT循環(huán)濾波的交疊類似LFMCW信號(hào)檢測(cè)與分離估計(jì)算法，該算法通過(guò)增加時(shí)延和調(diào)制周期這兩個(gè)參數(shù)對(duì)LFMCW信號(hào)進(jìn)行峰值搜索，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LFMCW信號(hào)的廣義似然比檢測(cè)(GeneralizedLikelihoodRatioTest，GLRT)和極大似然估計(jì)(MaximumLikelihoodEstimation，MLE)。相比于傳統(tǒng)的WHTclll和FrFTEl23等方法，周期wHT可以實(shí)現(xiàn)
