谢 胜,陈 航,于 平

(1.西北工业大学航海学院,陕西西安 710072;2.91388部队,广东湛江 524022)

0 引言

在鱼雷攻击潜艇过程中,确定鱼雷引信的炸点位置非常重要,这对于目标毁伤效果有直接的影响。工作区域主要在近场区的鱼雷主动声引信,回波的体目标效应明显,引信接收到的信号为多个散射点回波信号的组合,回波信号的频谱不再是单一的频率,而是占据一定谱带的、离散且随时间变化的频谱[1-2]。为高精度地提取潜艇目标回波各亮点多普勒频率信息以便完成后续运动参数的估计,国内外学者提出了一些快速高精度频率估计的方法[3-4]。

基于DFT的谱分析法采用快速算法(FFT),运算速度快,特别适合实时信号处理,但由于利用FFT进行谱分析只能对有限多个样本进行处理,不可避免地存在由于时域截断产生的能量泄漏,使谱峰值变小、精度降低,即经FFT得到的离散频谱其幅值、相位和频率都可能产生较大的误差,于是人们又提出了基于FFT的各种插值算法。目前常用的基于FFT插值算法有:KAY法[5],双线幅度 Rife法[6],结合幅度与相位的双线Quinn法[7]等。Rife法和Quinn法由于算法简单、计算量小,在工程实际中得到广泛应用。文献[8]分析了Rife法和Quinn法的频率估计方差,指出:当信号频率在接近DFT量化频率中心区域时,Rife法和Quinn法标准差接近理论频率估计方差下限;而当信号频率接近DFT量化频率且信噪比较低时,两者估计误差较大。对比Quinn法和Rife法的估计方差可知:在同等条件下Quinn法比 Rife法具有更小的估计方差。文……