基于多相濾波結(jié)構(gòu)的雷達信號檢測技術(shù)

在電子戰(zhàn)環(huán)境中，信號一般都具有復(fù)雜化、密集化的特點，占用的頻譜越來越寬，從而對雷達信號的檢測技術(shù)也提出了更高的要求。信道化接收技術(shù)是解決寬帶信號檢測等問題的一種有效方式。信道化接收機因其具備較大的瞬時帶寬、能夠檢測和處理同時到達的信號、具有準確的參數(shù)測量能力和一定的信號識別能力等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。

　　1 基于多相濾波結(jié)構(gòu)的數(shù)字信道化

　　基于多相濾波結(jié)構(gòu)的信道化接收機數(shù)學(xué)模型如圖1所示。信號x(n)通過一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)將原信號分到每個信道上，相當于按因子D進行下采樣，經(jīng)過每一路的子濾波器濾波后，通過一個D點的DFT，使不同頻率的信號在不同的頻帶輸出。

　　其中，hk(m)是由高階的低通濾波器原型h(n)分解得到;h(n)按照每個信道的帶寬來設(shè)計，h(n)與hk(n)滿足關(guān)系hk(n)=h(k+nD)，k=0，1，…，D-1。實際中常選擇D為2的N次冪，以便用FFT算法代替DFT。

　　設(shè)信道數(shù)為D，原型低通濾波器階數(shù)為N，當每個信道都輸出一個數(shù)據(jù)時，多相濾波結(jié)構(gòu)的信道化接收機所需的乘法運算量為

　　S=D×(N/D)+(D/2)×log2D (1)

　　經(jīng)運算可知，此類接收機的運算量遠小于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信道化接收機，在實際應(yīng)用中具有更高的效率。

　　2 多相濾波結(jié)構(gòu)的雷達信號檢測技術(shù)

　　隨著信號產(chǎn)生和處理技術(shù)的發(fā)展，一部雷達往往能根據(jù)需要產(chǎn)生多種不同樣式的波形，而且現(xiàn)代雷達信號環(huán)境日益復(fù)雜，信號形式多變，在同一時間可能有多個信號同時出現(xiàn)。利用多相濾波信道化的方法，將時域重疊但頻域不重疊的信號劃分到各個子信道上，可以實現(xiàn)對此類信號的檢測。信道劃分形式的示意圖如圖2所示。

　　由圖2可以看出，信道交疊處設(shè)計有特定的信道阻帶衰減帶，相鄰?fù)ǖ辣仨氂幸粋€重疊區(qū)域，這可以通過設(shè)置濾波器的帶寬和過渡帶來實現(xiàn)。但這種設(shè)計方法會導(dǎo)致一個窄帶信號的輸出跨越一個或多個輸出通道，這種情況在分析任意帶寬和任意中心頻率譜時經(jīng)常發(fā)生，因此必須采用一定的判定方法對信號進行檢測。

　　對于同時在信道中出現(xiàn)的信號，說明信號的到達時間相同，這可能是幾個同時到達的獨立信號，也可能是一個窄帶信號在兩個信道同時有輸出。若信號均在不相鄰的信道出現(xiàn)，則認為是同時到達的幾個獨立信號;若信號在相鄰兩個信道出現(xiàn)，則認為是一個窄帶信號在相鄰兩個信道同時有輸出。對于這種信號的判別方法有兩種：當相鄰兩個信道的信號幅值