低信噪比信号去噪方法.研究

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1、取是信号处理系统的一个信号处理过程，它和信号处理的后续过程～一信号分选、分析和识别相辅相成。信号的检测和参数提取是信号分选、分析和识别的基础，只有在此基础上，才能对每个脉冲序列进行信号参数的分析，对雷达类型和威胁程度进行识别⋯t”j。综上所述·探索信号去噪的简便实用的方法，提取信号脉间脉内特征参数及信号恢复成为一个十分有意义的课题。华中科技大学硕士学位论文_==2#=========；====；===≮====目目；目l目=l；1课题简介1．1课题来源本课题来源于扬州723所国防科研项目，目的是为

2、军方提供成熟的研究成果，以提高我军在雷达对抗中进行信号处理的能力。1．2课题背景电子对抗是敌我双方利用专门的无线电电子设备和器材进行的相互斗争。从电子对抗发展过程看出，由于它在现代电子战争中的重要地位和作用，世界各军事大国都投巨资开展研究。俄罗斯认为：“电子设备的发展与导弹核武器发展具有同等重要的程度。没：育电子设备，导弹核武器就不能使用。”美国认为：当前夺取和保持电子技术的优势比第二次世界大战中夺取空中优势还重要得多，未来战争将是一场“相互永远看不见人的自动化战争”。总之，未来战争的主战场是规模

3、空前的电子战，其战争的结局多半要取决于谁能在电子战争中取得优势地位。其中，高度机密的电子对抗措旌必定是电子战争中的决定性因素。“电子战已经与地面、海洋、空中作战并列而成为‘第四维战场’。”美国前参谋长联席会议主席海军上将托马斯·H·穆勒甚至预言：“如果发生第三次世界大战，获胜者必将是善于控制和运用电磁频谱的一方。’’【781现代电子战争环境的特点是：(1)辐射源的数量日益增多，可达每秒数百万个脉冲数。(2)辐射源体制多且波形复杂多变。(3)辐射源的工作频段在不断增宽，而且：不同辐射源(通信、导航、

4、雷达、制导系统)的工作频段在越来越宽的范围上重叠。基于以上原因，信号源在频域上拥挤，在时域上密集且交叠在一起。概括地说，现代电子对抗信号环境的特点是密集的、复杂的、交错的和多变的。面对这样的信号环境，要实现弱目标信号100％概率的截获，并将每个信号源辐射的信号分选出来用于识别，是十分复杂而艰巨的任务。因此，电子对抗中弱信号检测与特征识别的新方法研究，一直都是电子对抗领域关注的课题。⋯。日前，雷达技术的迅猛发展，对雷达侦察系统提出了严峻的挑战，一方面，国内外军用雷达采用的信号形式日益复杂化，如捷变频

5、、脉内调频、调相、重频抖动、参差、采用类噪声的扩谱信号等，尽量破坏信号分选和识别所利用的信号规律性，低截获概率L[P技术和的采用更增加了信号分类和去交错处理的难度，使雷达侦察系统的截获概率受到极大影响。另一方面，各种电子对抗设备数目的急剧增加，电磁佰号已

6、了趋密集，每秒每个频段多大50万个以上的脉冲信号，信号的分布频域已宽至几十兆到几十千兆，使雷达侦察系统处于高度密集的信号环境中，雷达侦察系统信号处理的实时性将接受考验。基于以上两方面的考虑，可以看出雷达侦察接收机信号处理的复杂性及运算量主要集中在

7、信号分选处理上。因此，深入研究能够适应现代高密度复杂信号环境下的信号分选、去噪、特征提取及信号辨识的方法，探索研制新一代雷达侦察接收机信号分选处理关键器件及处理器结构有着迫切的需求。信号分选和识别的能力已成为衡量点子对抗设备先进程度的重要标志之一。1．3国内外研究现状在电子对抗中弱信号的处理方面，目前迫切需要解决的是调频和调相以及调幅一调频等几大类非平稳信号在低信噪比下的检测和特征提取。而在非平稳信号处理领域，国内外专家学者提出了许多理论和方法，如时频分析“”(包括短时傅立叶变换、模糊函数、Wig

8、ner-vill分布等)、小波变换“。1“、Wigner—Hough变换(Radon—Wigner变换)与时频平面相结合的检测方法““、极大似然比检测“”、时频域解线调、谱相关理论等。对目前在各种体制的雷达中广泛使用的低截获概率雷达信号，线性调频信号(FLM)和扩频信号的检测和特征提取已经有了一些成熟的理论和方法。如时频分析、时频域解线调、相位差分法、Radon-Wigner变换对多分量LFbl信号的检测，但这些检测方法要求信噪比不能太低；极大似然估计(ML)能够给出线性调频信号参数的精确估计，但

9、需要进行二维搜索，存储和计算量都较大。非线性调频信号(NLFM)检测和特征提取有多项式相位的Wigner—viil分布、相位差分、自相关法等，同样要求检测环境的信噪比不能太低。而扩频信号“63的侦收或干扰首先要实现扩频信号的检测及特征提取，由于直扩信号功率谱密度较低，常淹没在噪声中，用传统的信号检测法在较低的信噪比情况下(snr<一lOdB)检测不到直扩信号的存在““。国内外对直扩信号检测提出了多种方法，如能量检测法，自相关检测法，倒谱检测法，功华中科技大学硕士学位论文率谱集平均检