基于维特比算法的引信多普勒信号频率估计方法
2021-09-09王正顺余孝安
探测与控制学报 2021年4期
王正顺,宋 萍,唐 强,余孝安
(1.北京理工大学机电学院,北京 100081;2. 西安机电信息技术研究所,陕西 西安 710065)
0 引言
脱靶量是指导弹等在与靶标相遇过程中,弹体和靶标交会瞬间相距的最小距离,是在武器系统研制过程中反映制导精度的一个重要参数。目前在靶场试验中主要使用的脱靶量测量方法有光学测量、声学测量、GPS(全球定位系统)测量等方法[1-2]。这些测量方法测量精度虽然较高,但都需要配备专用设备,且数据处理比较复杂,不能在靶场试验后快速提供测量结果。而利用导弹或炮弹自身携带的多普勒体制无线电引信在交会过程中获取的连续波无线电多普勒信号进行事后处理,则可以快速地得到估算的标量脱靶量[3]。在多普勒无线电脱靶量测量方法中,事后多普勒信号的频率估计是关键的研究方向之一。文献[4]对基于多普勒频率的脱靶量参数估计方法的可观测性及估计性能进行了分析,证明了利用时序多普勒频率进行脱靶量估计的全局可观测性,为利用此方法的脱靶量测量技术提供了参考。文献[5]提出了基于短时傅里叶变换(short time fourier transform,STFT)和经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的多普勒信号处理算法,但是EMD分解时会有模态混叠和端点效应[6],会影响其频率提取的精度。
因此,本文提出基于维特比算法的引信多普勒信号频率估计方法,能够较为准确地实现对连续波无线电多普勒信号频率的快速事后估计,同时实现脱靶量的测量。
1 相关研究基础
1.1 交会条件下连续波无线电引信回波信号特性
根据文献[4,7]的相关理论和实验分析可知,交会条件下,由于弹目间存在相对运动,连续波体制无线电引信的回波信号为连续波无线电多普勒信号,属于典型的非平稳信号。……
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