[发明专利]一种基于时变滤波器的线性调频信号降噪方法

说明书

本发明公开了一种基于时变滤波器的线性调频信号降噪方法，包括：(1)根据线性调频信号的先验信息和信号持续时间确定当前时刻信号所处频点；(2)根据当前时刻信号的频点计算带通滤波器的零极点，当前频点设定即为一个极点；(3)根据零极点参数计算带通滤波器的传递函数，并对当前时刻的信号进行滤波处理；(4)对所有时刻过滤后的信号按到达时间进行合并，得到最终的降噪后的线性调频信号。本发明针对线性调频信号进行降噪处理，具有良好的应用效果。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种基于时变滤波器的线性调频信号降噪方法。

背景技术

军事应用中，对雷达的作用距离、分辨能力、测量精度等性能指标提出了越来越高的要求。为了提高分辨能力和测距精度，要求信号具有大的带宽；而为了提高速度分辨力和测速精度，要求信号具有大的时宽。线性调频(线性调频信号)是一种在雷达领域中广泛使用的调制技术，信号占用的频带宽度远大于信息带宽，可以获得很大的系统处理增益。但是较高的信号频带带宽使得在对线性调频信号进行降噪处理时，滤波器的需要的通带带宽增大，降噪效果随之下降。

在实际的信号处理中，信号的频谱特征并不是一成不变的。当信号的频率特性随时间变换时，如果使用固定抽头的滤波器就无法很好地对该种信号进行处理。时变滤波器频率特性随着记录时间而变的滤波器，通过改变滤波器的抽头，时变滤波器可以更好地适配信号特征。线性调频信号是一种典型的频谱特征随时间变化的信号，使用时变滤波器对其进行处理可以获得更好的滤波效果。

针对线性调频信号的降噪问题，本文提出了一种基于时变滤波器的线性调频信号降噪方法。线性调频信号的频率值与到达时间成线性关系，如果知道信号的持续时间就可以确定当前时刻的频点信号。对于每一个时刻，一旦确定了频率信号，就可以确定带通滤波器的零点和极点，并根据零极点计算出滤波器的系数。当信号的频点信号随时间变化时，滤波器的系数也会随着变化。当所有时刻的信号都过滤完毕后，按到达时间进行合并就可以得到最终的降噪后的线性调频信号。

发明内容

发明目的：本发明针对线性调频信号的降噪问题，提供一种基于时变滤波器的线性调频信号降噪方法。本发明根据原始线性调频信号频点信息随着时间的变化规律，动态调整每一时刻滤波器的系数进行滤波降噪。

技术方案：本发明所述的基于时变滤波器的线性调频信号降噪方法：

(1)根据线性调频信号的先验信息和信号持续时间确定当前时刻信号所处频点；

(2)根据当前时刻信号的频点计算带通滤波器的零极点，当前频点设定即为一个极点；

(3)根据零极点参数计算带通滤波器的传递函数，并对当前时刻的信号进行滤波处理；

(4)对所有时刻过滤后的信号按到达时间进行合并，得到最终的降噪后的线性调频信号。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：通过本发明方法可以根据线性调频信号不同到达时间的频率分布特征设计对应的时变滤波器抽头，使用时变滤波器对线性调频信号进行滤波。通过实验发现，使用本发明方法相比于使用固定抽头滤波器过滤降噪的方法可以进一步降低线性调频信号中噪声。

附图说明

图1是本发明的一种基于时变滤波器的线性调频信号降噪方法流程示意图；

图2是-10dB信号比条件下原始信号、原始信号加高斯白噪声、固定滤波器过滤、时变滤波器过滤信号时域波形；

图3是-10dB信号比条件下原始信号、原始信号加高斯白噪声、固定滤波器过滤、时变滤波器过滤信号频域波形；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明作进一步的详细说明。