低信臊比下快速多目标分辨与参数估计方法研究

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1、第4A期信号处理Vo1.21.No.4A2005年8月SIGNALPROCESSINGAug.2005低信噪比下快速多目标分辨与参数估计方法研究肖怀铁李艳付强(国防科技大学电子科学与工程学院ATR实验室，湖南长沙，410073)摘要:本文首先分析了基于离散多项式变换(DiscretePolynomial-PhaseTransform,DPT)参数估计的原理，并提出将DPT应用于多目标分辨中，更针对DPT处理在低信噪比情况下会失效的缺点，提出将DPT与对称相关函数法结合起来，即先用对称相关函数法对原信号进行预处理，得到

2、预处理信号以提高信噪比，然后再对信号进行离散多项式变换估计信号参数。仿真结果说明利用这种算法，‘可以在低信噪比下快速、有效的分辨出多个目标。关键词:多目标分辨、参数估计、Dj}r、对称相关函数StudyofefficientalgorithmforMulti-TargetResolvingandParameterestimationinlowSNRXiaoHuaitieLiYanFu切ang(ATRKeyLaboratory,SchoolofElectronicScienceandEngineering,Nation

3、alUniversityofDefenseTechnology,Changsha,Hunan,China,410073)Abstract:Inthispaper,thediscretepolynomial-phasetransformisanalyzedandappliedtoradarmulti-targetresolvingandparameterestimation.Amethodforsymmetricalcorrelationfunctiontopretreatoriginalsignalstosuppre

4、ssadditivestationaryrandomnoiseinLFMsignalsisproposed.Theexperimentalresultsshowthatthismethodiseficientforreducingnoise.Multi-LFMsignalscanbedetectedeficientlyinlowSNRbythealgorithm.Keywords:Multi-TargetResolving;Parameterestimation;DPT;symmetricalcorrelationf

5、unction1引言XW=普啥J10td+trct2+一，俩!一”)(1)在目标速度不太高和调频斜率较小时，LFM信号对目标则其WVD变换为运动速度不敏感[1]。但在实际中，处于运动状态的目标由于其高机动性，以及恒速飞行目标在不同时刻，与雷达视线的wX(t,())一j-x(t+,r12)r'(t一:12)e-j-&夹角变化，使得每个目标相对于雷达的径向速度是时变的，7rA2‘，。，=—1吸0气田+以、》十27rct/coo))+(S伽一cooXI+2trct/coo))每个目标回波的多普勒频率呈现时变特性，其多普勒频

6、谱发2一“’”生扩展，从而降低了多普勒域的分辨率。传统的博立叶分析+兰ej(2oV+2xct2)是在整体上描述信号的频率成分，缺乏局域性信息，无法分以os(2trc(r12y)+jsin(27rc(T121》一，0ndT辨多目标的时变多普勒频率。时频分布在多目标情况下将出+兰A2e-j(2oet+2xct2)以现交叉项影响其时频特征的提取。也有人采用Radon-Wigner4}-}‘Os恤(r/2y卜jsin恤(T/2y升一，，‘:}变换(RWT)来分选[41，但每次都只采用最强的信号，分离后再令。=0,得一次进行R

7、WT。当Multi-LFM中包含强弱不等的Chirp分量A2时，这种方法是非常有效的。当Multi-LFM中包含强弱相等w(t,0)=_Cos(20)ot+21rct2)f+-cos(27rc(T‘，”》·(2)2的chirp分量时，此方法会浪费不必要的时间。本文提出将DPT用于多目标分辨中，并针对DPT处理在=乙·、，。。，(coot+二，’)低信噪比情况下失效的缺点，提出将DPT与对称相关函数法同理:当二(t)二全人cos和。，+二。t2)时，结合起来，先用对称相关函数法进行预处理，以提高信噪比，月=1再对信号进

8、行离散多项式变换估计信号参数，并以实例说明了其在多目标分辨和参数估计中的优良性能。wx(t,0)=全L=A,'cos(2co=，十*，，，)2LFM的噪声抑制其电L==乃Os恤，脚2)2}T;L=的积分区域为(-T=‘二‘2);对单载频信号，其WVD的零频处保持了原来信号的所Tn为信号脉宽。由式(2)，当co=0时，线性调频信号的WVD有信息，