一种基于抛物线预测去卷叠的LFM参数估计方法
2018-03-23刘康,陈政
软件 2018年2期
刘 康,陈 政
(昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南 昆明 650504)
0 引言
线性调频信号因其具有大时宽、带宽积、距离分辨率高、低峰值功率等优良特性而广泛应用于通信、雷达、地震勘探等领域,其频率特征的提取是估计参数最重要的问题之一,也是相关领域重要的研究内容。
作为最常用的非平稳信号之一,在一些情况下,对于LFM信号频率特性的快速、精确估计显得尤为重要,传统具有代表性的估计方法有:各种基于最大似然估计的算法,该类算法估计精度高,但运算量大,不利于工程上的快速实现[1-3];一些以短时傅里叶变换(STFT)、分数阶傅里叶变换(FrFT)为代表的时频分析方法[4-8]充分利用了 LFM 信号的时频聚集特性,也可用于该信号的参数估计,但需复杂的搜索和计算,同样有待研究改进。总的来说,提出一种不需要参数搜索的快速、精确的线性调频信号参数估计方法具有重要的现实意义,本文基于文献[9]中提及的使用希尔伯特变换提取出的瞬时相位会产生卷叠的问题[9],提出了一种新的去卷叠方法,新方法具有计算简单、易于实现、能真实还原相位的特点。
1 LFM信号瞬时相位及频率分析
不失一般性,假设接收到的线性调频实信号表达式为:

其中:1f为调频率,0f为起始频率,0φ为初始相位,这里1f和0f为待估参数,由(1)式可知,LFM信号的瞬时相位可表达为:

由(2)式可知,LFM信号的瞬时相位为时间t的二次函数,因此只要提取信号的瞬时相位,再对提取的瞬时相位利用二次多项式 y = a x2+ b x + c 进行拟合,根据拟合获得的二次式系数与参数 f1和 f0的对应关系,即可得到参数估计值。……
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