郭付阳 张子敬 杨林森

(西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室,西安 710071)

基于尺度变换的宽带线性调频信号时差/尺度差估计算法

郭付阳 张子敬 杨林森

(西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室,西安 710071)

提出了一种基于尺度变换的宽带线性调频信号时差和尺度差的快速算法. 根据两路接收到的线性调频信号间调频率之比为尺度差的平方的特点,利用分数阶傅里叶变换分别估计出两路信号的调频率,即可获得尺度差的估计. 将估计的尺度差对一路信号进行伸缩,并计算伸缩后信号与另一接收信号的时域相关,根据相关峰的位置估计出时差. 相比于传统基于宽带互模糊函数的方法,该方法避免了二维搜索宽带互模糊函数的峰值,只需若干次快速傅里叶变换即可实现,能够显著降低运算量. 仿真结果显示该方法在高信噪比下逐渐接近克拉美-罗下界.

分数阶傅里叶变换;宽带互模糊函数;时/尺度差估计;宽带线性调频信号; 克拉美-罗下界

引 言

在无源定位中,一种常用的定位方法是利用多个位于不同位置的接收机来接收辐射源信号,通过估计各接收信号间的时差来实现定位. 当接收机和辐射源存在相对运动时,接收机所接收到的信号波形相比于发射信号表现出被拉伸或者压缩的特性. 对于窄带信号,该影响可近似认为接收信号相比发射信号的载频产生了多普勒频移. 因此,对于窄带信……