基于正交镜像滤波器组的LPI雷达信号的检测研究

论文摘要

低截获概率(LPI)雷达是雷达技术发展的一个重要方向,传统的截获机无法实现对LPI雷达的检测、定位和跟踪。因此,研究LPI雷达信号的检测方法具有重要的理论意义和实用价值。论文针对LPI雷达信号的检测问题,进行了以下几方面的研究:首先,本文介绍了典型的三种LPI雷达的检测方法:匹配模板法、Wigner分布、并联滤波器组的高阶统计,并研究了基于Wigner分布和基于并联滤波器组高阶累积量的LPI信号检测方法对三角线性调频连续波、多相编码等信号的检测。然后,本文研究了一种基于小波去噪和正交镜像滤波器组(QMFB)的LPI雷达信号检测方法。该方法从理论上避免了交叉项的存在,同时实现了小波变换的多分辨率分析特性,该特性可使信号在滤波器组的不同输出层显示信号的不同特征,即低层突出包络时域特征,高层突出细节频域特征。最后,本文选用了三角线性调频连续波信号(LFMCW)、相位编码信号(BPSK、P4)、Costas跳频信号(HF_C)以及Costas跳频信号和barker码调相组合信号(FSK/PSK_C)在多个信噪比环境下进行QMFB仿真试验,通过对不同输出层时频分布图的提取获得信号的主要参量:载频、调制带宽、调制时间、编码周期、相位变化等。这些参量为后续信号判别、分类提供了依据。同时提出的多重自相关和小波去噪提高了QMFB在低信噪比下的检测能力。理论分析和仿真试验证明了该方法的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 LPI雷达技术简介
• 1.2 LPI雷达信号检测方法研究现状
• 1.3 论文主要研究内容和结构安排
• 2 三种典型LPI雷达信号检测方法
• 2.1 匹配模板法对LPI雷达信号检测
• 2.2 Wigner-Ville分布对线性调频信号检测
• 2.3 并联滤波器组高阶统计（HOS）对LPI雷达信号检测
• 3 魏格纳分布和并联滤波器组高阶统计对LPI雷达信号检测
• 3.1 LPI雷达信号介绍
• 3.1.1 三角线性调频连续波信号（LFMCW）
• 3.1.2 相位编码信号
• C）'>3.1.3 Costas跳频编码信号（HF_C）
• C）'>3.1.4 Costas跳频编码和巴克码调相组合信号（FSK/PSK_C）
• 3.2 Wigner-Ville分布对LPI雷达信号检测
• 3.2.1 Wigner-Ville分布对LFMCW信号检测
• 3.2.2 Wigner-Ville分布对相位编码信号检测
• C信号检测'>3.2.3 Wigner-Ville分布对HF_C信号检测
• C信号检测'>3.3 HOS对FSK/PSK_C信号检测
• 3.4 本章小结
• 4 信号去噪和正交镜像滤波器组原理
• 4.1 小波多分辨率特性及其实现
• 4.1.1 小波和小波变换
• 4.1.2 二尺度方程和Mallat算法
• 4.2 小波去噪理论
• 4.3 多重自相关函数去噪
• 4.4 正交镜像滤波器组原理
• 4.4.1 两通道正交镜像滤波器组
• 4.4.2 滤波器的选择
• 4.4.3 树形正交镜像滤波器组结构
• 4.4.4 提取低频和高频分量
• 5 基于正交镜像滤波器组的LPI雷达信号检测
• 5.1 三角线性调频连续波信号（LFMCW）
• 5.1.1 QMFB对LFMCW信号检测
• 5.1.2 QMFB对多重自相关后LFMCW信号检测
• 5.1.3 小结
• 5.2 相位编码信号
• 5.2.1 QMFB对BPSK信号检测
• 5.2.3 QMFB对小波去噪后BPSK信号检测
• 5.2.4 QMFB对P4编码信号检测
• 5.2.5 QMFB对小波去噪后P4编码信号检测
• 5.2.6 小结
• C）'>5.3 Costas跳频编码信号（HF_C）
• C信号检测'>5.3.1 QMFB对HF_C信号检测
• C信号检测'>5.3.2 QMFB对小波去噪后HF_C信号检测
• 5.3.3 小结
• C）'>5.4 Costas跳频编码和巴克码调相组合信号（FSK/PSK_C）
• C信号检测'>5.4.1 QMFB对FSK/PSK_C信号检测
• C信号检测'>5.4.2 QMFB对小波去噪后FSK/PSK_C信号检测
• 5.4.3 小结
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献