[发明专利]傅里叶变换的LFM-BPSK复合调制雷达信号参数估计方法

说明书

本发明公开了傅里叶变换的LFM‑BPSK复合调制雷达信号参数估计方法，属于雷达信号处理技术领域。首先对LFM‑BPSK复合调制信号进行平方处理用于去除相位编码调制，基于插值补偿的优化分数阶傅里叶变换算法对该线性调频信号的起始频率和调频系数进行估计计算，然后重构线性调频信得到基带二相编码信号，最后基于循环谱相关算法提取二相编码信号的码速率。由于采用了插值优化分数阶傅里叶变换算法，提高了对复合信号初始频率和调频斜率的参数估计精度，也间接提高了利用循环谱相关算法对码元速率的估计精度。结合滤波处理和信号重构有效提高了信号参数估计的稳定性。通过参数估计的仿真结果表明在低信噪比下仍具有较高的估计精度和稳定性。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及傅里叶变换的LFM-BPSK复合调制雷达信号参数估计方法。

背景技术

LFM-BPSK复合调制信号兼具线性调频信号与相位编码信号的优点，具有更好的低截获性能，已经广泛应用于多种雷达中。其波形更加复杂，频谱的分布与线性调频信号类似但更加动荡。复合调制雷达信号是通过组合多种调制方式而形成的，能够融合多种信号的优点，弥补其各自不足之处。与单一调制类型信号相比，复合调制信号能够获得更大的时宽带宽积，具有更好的距离分辨率和速度分辨率，同时提升了低截获性能，加大了敌方侦察接收机截获和检测识别的难度，对传统雷达侦察接收机造成了严峻挑战。

复合调制信号参数估计的基本思想通常是进行调制分离，将复合调制信号转换为单一调制信号，如LFM-BPSK复合调制信号可以转化为线性调频信号与二相编码信号。对LFM-BPSK信号进行平方处理可以去除相位编码调制，将信号转化为线性调频信号，采用插值优化分数阶傅里叶变换方法估计该LFM信号的起始频率和调频系数，然后重构线性调频信号，并与原LFM-BPSK复合调制信号共轭相乘可得到基带BPSK信号，最后采用循环谱相关技术提取BPSK信号的码速率。

在LFM-BPSK复合调制雷达信号参数估计方面，文献《脉冲噪声下LFM-BPSK复合调制信号的参数估计》、《LFM-BPSK复合调制信号识别和参数估计》和《LFM-BPSK复合调制信号识别与参数估计》均是研究LFM-BPSK复合调制信号的参数估计，但其采用的参数估计算法并不涉及插值优化的分数阶傅里叶变换与循环谱相关，与本发明专利提出的方法不同；文献《基于LFM-PC复合调制信号的SAR波形抗干扰技术研究》是研究复合调制信号的抗干扰问题，并未涉及参数估计方法，与本发明专利不同；文献《基于分数阶傅里叶变换的LFM信号参数估计》和《基于FRFT的LPI雷达信号参数估计方法研究》，均是针对分数阶傅里叶变换的研究，但并不是针对LFM-BPSK复合调制信号的参数估计，且并未提出插值优化的分数阶傅里叶变换算法，与本发明专利有别；文献《Alpha稳定分布噪声下基于L-DFT的LFM-BPSK复合调制信号参数估计》是研究复合调制信号Alpha稳定分布噪声下的参数估计问题，所用方法有所不同，与本发明专利有别。

专利《一种基于欠采样的相位编码信号的参数估计方法》和《一种多项式相位信号的参数估计方法及系统》均研究相位编码信号的参数估计问题，并未涉及复合调制信号的参数估计，与本发明专利有别。专利《基于小波包去噪和功率谱熵的线性调频信号参数估计方法》和《基于循环谱理论的DS/FH扩频信号参数估计方法》尽管也是研究信号的参数估计算法，但不涉及LFM-BPSK复合调制信号的参数估计，与本发明专利有别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复杂度低，稳定性高，效果好的傅里叶变换的LFM-BPSK复合调制雷达信号参数估计方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

傅里叶变换的LFM-BPSK复合调制雷达信号参数估计方法，包括以下步骤：

步骤1，对LFM-BPSK复合调制信号进行平方处理用于去除相位编码调制，将原复合调制信号转化为倍频的线性调频信号；