基于多相濾波結構的雷達信號檢測技術(shù)
對于不同時(shí)在信道中出現的信號,說(shuō)明信號的到達時(shí)間不同,這可能是幾個(gè)獨立的信號,也可能是一個(gè)跨越幾個(gè)信道的寬帶線(xiàn)性調頻信號。若為單個(gè)寬帶線(xiàn)性調頻信號,設其初始頻率為f0;調頻斜率為μ;t0時(shí)刻到達,每個(gè)子信道帶寬為B;第i個(gè)信道的中心頻率為fi,則這個(gè)信號在第i個(gè)信道的結束時(shí)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(shuō)寬帶線(xiàn)性調頻信號會(huì )按時(shí)間順序依次出現在各子信道。但一般情況下濾波器不是理想的矩形,而會(huì )有一個(gè)過(guò)渡帶,過(guò)渡帶的大小與濾波器的具體設計有關(guān),在此設為△B。由于過(guò)渡帶的影響,使得信號不會(huì )嚴格的按時(shí)間順序依次出現在各子信道,子信道內出現的信號時(shí)域會(huì )有重疊部分,重疊時(shí)間△t≈△B/μ,所以若滿(mǎn)足|ton-toff|△t,則可認為是按時(shí)間順序依次出現在每個(gè)信道的。
由以上分析可知,若要判斷信號為單個(gè)寬帶線(xiàn)性調頻信號需要滿(mǎn)足兩個(gè)條件:一是信號應按時(shí)間順序依次出現在各相鄰子信道;二是要滿(mǎn)足各子信道的幅值相近。若到達時(shí)間不連續或幅值有明顯差異,均認為是兩個(gè)獨立的信號。
仿真中采樣率設為200 MHz,信道數為16,有效信號頻率范圍為-100~100 MHz,所以每個(gè)通道的帶寬為12.5 MHz。注意到相鄰兩個(gè)信道間會(huì )有一定的交疊,這樣設計可以保證不會(huì )丟失頻點(diǎn),但同時(shí)也會(huì )對信號的檢測產(chǎn)生一定的影響。
圖3給出了多相濾波結構的信道化接收機正頻域8通道的時(shí)域包絡(luò ),相應的圖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(gè)輸出通道,輸出時(shí)按時(shí)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 )。相應的輸出頻譜也占據了3個(gè)通道,每個(gè)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設置是一致的。圖3和圖4是理想情況下的信號檢測結果,信號沒(méi)有處于信道交疊的過(guò)渡帶。
選取窄帶信號起始頻率為33.5 MHz,帶寬100 kHz,信號的時(shí)域包絡(luò )如圖5所示。這時(shí)在第3、4通道內均有信號輸出,但信道4內的信號幅度明顯大于信道3內的幅度,此時(shí)認為信號所在真實(shí)通道為信道4。

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