Frank码截获信号循环谱特征参数提取方法
2011-07-05张鑫,刘锋,刘勇
中国电子科学研究院学报 2011年4期
张 鑫,刘 锋,刘 勇
(1.海军航空工程学院研究生三队,山东 烟台 264000;2.海军航空工程学院电子信息工程系,山东 烟台 264000)
0 引言
多相码调制技术广泛运用于低截获概率宽带信号[1],Frank码信号是其中的一种典型应用。截获接收机对这些信号的侦测具有相当大的困难。传统的信号处理方法如能量检测法、功率谱密度分析无法提供Frank码信号参数的细微特征。近期的大量研究[2]表明:截获接收机可以通过采用循环谱特征分析方法改善处理增益,从而提高参数提取效果。
Frank码信号具有一阶和二阶循环平稳特性[3],循环谱特征分析特别适用对这类信号进行参数提取。本文采用时域和频域两种循环普密度函数估计方法,得到Frank码信号的循环谱特征及其与信号参数对应关系,实现了在无先验知识条件下对Frank码截获信号关键参数(包括信号带宽B,载频fc,子码长度Nc,码率Rc,子码周期tm和调制周期T等)的有效提取。
本文研究了低信噪比(-6 dB)条件下Frank码截获信号[4]参数提取效果。Frank码设定为具有M个频率阶跃,每个频率上有M个采样相位。Frank码信号形式表示为

式中,φk为随时间改变的相位调制函数;fc为信号载频;A为幅度。Frank码的相位序列为

式中,i=1,2,…M,j=1,2,…M,M 也称作子码数。码长度Nc=M2,编码周期为T,码片时宽为tm,信号带宽为 B,则有 B=1/tm,T=Nc·。
1 循环谱特征分析
1.1 时间平滑FFT累积算法(TFAM)
循环平稳处理将信号变换至频率-循环频双频率域。循环谱特征分析关键是计算信号的循环相关函数和循环谱密度函数[6]。时间平滑FFT累积算法可以减少对循环谱估计的计算量[7]。……
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