基于多相濾波結(jié)構(gòu)的雷達信號檢測技術(shù)
對于不同時在信道中出現(xiàn)的信號,說明信號的到達時間不同,這可能是幾個獨立的信號,也可能是一個跨越幾個信道的寬帶線性調(diào)頻信號。若為單個寬帶線性調(diào)頻信號,設(shè)其初始頻率為f0;調(diào)頻斜率為μ;t0時刻到達,每個子信道帶寬為B;第i個信道的中心頻率為fi,則這個信號在第i個信道的結(jié)束時間為
因為fi+1-fi=B,所以在理想情況,即濾波器為理想濾波器的情況下,有ton=toff,也就是說寬帶線性調(diào)頻信號會按時間順序依次出現(xiàn)在各子信道。但一般情況下濾波器不是理想的矩形,而會有一個過渡帶,過渡帶的大小與濾波器的具體設(shè)計有關(guān),在此設(shè)為△B。由于過渡帶的影響,使得信號不會嚴格的按時間順序依次出現(xiàn)在各子信道,子信道內(nèi)出現(xiàn)的信號時域會有重疊部分,重疊時間△t≈△B/μ,所以若滿足|ton-toff|△t,則可認為是按時間順序依次出現(xiàn)在每個信道的。
由以上分析可知,若要判斷信號為單個寬帶線性調(diào)頻信號需要滿足兩個條件:一是信號應(yīng)按時間順序依次出現(xiàn)在各相鄰子信道;二是要滿足各子信道的幅值相近。若到達時間不連續(xù)或幅值有明顯差異,均認為是兩個獨立的信號。
仿真中采樣率設(shè)為200 MHz,信道數(shù)為16,有效信號頻率范圍為-100~100 MHz,所以每個通道的帶寬為12.5 MHz。注意到相鄰兩個信道間會有一定的交疊,這樣設(shè)計可以保證不會丟失頻點,但同時也會對信號的檢測產(chǎn)生一定的影響。
圖3給出了多相濾波結(jié)構(gòu)的信道化接收機正頻域8通道的時域包絡(luò),相應(yīng)的圖4是各通道的頻譜分析。
圖3中的包絡(luò)并非是原始包絡(luò),因為此信號的頻域占3個輸出通道,輸出時按時間先后順序輸出,先輸出通道3,再輸出通道4,最后輸出通道5的包絡(luò)。相應(yīng)的輸出頻譜也占據(jù)了3個通道,每個通道的通帶寬度為12.5 MHz,從圖4中可以看出,信號頻域輸出與輸入信號的參數(shù)設(shè)置是一致的。圖3和圖4是理想情況下的信號檢測結(jié)果,信號沒有處于信道交疊的過渡帶。
選取窄帶信號起始頻率為33.5 MHz,帶寬100 kHz,信號的時域包絡(luò)如圖5所示。這時在第3、4通道內(nèi)均有信號輸出,但信道4內(nèi)的信號幅度明顯大于信道3內(nèi)的幅度,此時認為信號所在真實通道為信道4。
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