分数傅里叶域宽带信道化侦察接收算法研究.pdf

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1、第36卷第6期兵工学报Vo1．36No．62015年6月ACTAARMAMENTARIIJun．2015分数傅里叶域宽带信道化侦察接收算法研究邓兵，栾俊宝．(海军航空工程学院电子信息工程系，山东烟台264001)～～一蛔一～一一～一～一～一～一一螂摘要：数字信道化接收机是目前侦察接收机的主流。为降低频带折迭式信道化-一蓁一接收一蓥机一对设一一一备一～：亳一～一～一的要求，并有效弥补其输出信道模糊、灵敏度下降和截获概率降低的不足，以离散分数傅里叶变换为数字信号处理工具，提出了一种分数傅里叶谱折迭式数字信道化接收方法。

2、分析了其基本原理及部分参数设置条件，给出了具体方法步骤。通过仿真进行了原理验证。研究结果表明：如果将接收信号划分成K个分波段，采用该方法能有效消除信道模糊问题，输出噪声总功率只有传统频带折迭式信道化的1／K，采样频率、设备量均可降低为纯信道化接收的1／K倍。关键词：信息处理技术；信号检测；参数估计；宽带信道化；分数傅里叶变换中图分类号：TN971．1文献标志码：A文章编号：1000-1093(2015)06—1040—06DoI：10．3969／．issn．1000—1093．2015．06．0l1一～吣K一～一～

3、～一一．一明一一Ⅱ一～n一一～ⅢStudyofReconnaissanceReceptionAlgorithmofWide-bandChannelizationintheFractionalFourierDomainDENGBing，LUANJun—bao(DepartmentofElectronicandInformationEngineering，NavalAeronautica[andAstronautical15niversityYantai264001，Shandong，China)一一一一一¨一一一～～

4、一一一。引言募信道化接收机是一种具有快速信息处理能力的同时到达多个信号的能力和很高的截获概率，缺点收稿日期：2014-03-03基金项目：国家自然科学基金项目(60902054、61032001)；中国博士后科学基金项目(201003758、20090460114)作者简介：邓兵(1975一)，男，副教授。E—mail：navy—dbing@tom．ootn第6期分数傅里叶域宽带信道化侦察接收算法研究是所需设备量多、体积大、成本高⋯。传统设备是信道化接收的固有问题——输出信道模糊，即哪个利用多个不同中心频率的带通模

5、拟滤波器来进行波分波段输出信号没有办法确定。为了消除这种模糊段或信道的划分，并通过频带折迭或时分复用来降性，就必须增加新的信息来确定分波段归属。既然低设备量。不过，这会带来相应的性能下降，如截获FRFT是Frr的广义形式，且比FT多了一个自由参概率或灵敏度的降低等等。随着数字信号处理理论数，因此，可考虑采用离散分数傅里叶变换(DFRFr)来和硬件技术的不断发展和完善，从而为这种接收机替换F丌实现数字信道化和确定分波段的归属。减小体积、降低成本提供了新的途径。不过，电子侦察接收机的工作频率范围很宽，往往需要覆盖十几甚

6、至几十个吉赫，通过单波道来实现数字接收分÷[波仍然存在诸多困难(如模数转换器器件)，并限制了段分————∑其性能的进一步提升，而通过多波道来实现则必然路i器带来设备量的增加以及处理方式的复杂度加大(如J．．．．．__J多路通道的平衡)。那么能否对传统的频带折迭式信道化接收方法进行改进，从而降低对硬件的参数图1频带折迭式数字信道化接收原理框图要求，并进一步减少设备量和提高性能呢?为解决Fig．1Blockdiagramofdigitalband—folded已有频带折迭式信道化接收机的不足，以离散分数channeli

7、zingreceiving傅里叶变换(DFRFT)为数字信号处理工具，提出了一种频带折迭式数字信道化接收方法，能有效减少2．1基于离散分数傅里叶变换的数字信道化设备量、提高频带折迭式信道化接收性能。根据分数傅里叶域乘性滤波器与扫频滤波器的关系，可以知道变换角度为的DFRFT就是1分数傅里叶变换一组扫频速率为cotot的梳状窄带扫频滤波器组，能分数傅里叶变换(FRFT)定义如下：够实现对不同初始频率而具有同一调频率cot的(H)～x](u)=I．+∞x(t)K(}，u)d=信号进行梳状滤波，如图2所示。对比FFT可知

8、，如果能够将接收到的各频率分量调制成具有同一调l／—：—ii—re“。fx(t)ej。一‘～’dt，≠n1T；频率的线性调频信号分量，则能够利用DFRFT在对应该调频率的分数傅里叶域来实现数字信道化。．+，2．2确定分波段归属，既然FRFT相较FT多了变换角度这个自由参(1)数，那么结合上述数字信道化的需要，可考虑对不同式中：为变换角度；K(t，“)为变换核