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雷达引信是利用无线电波探测目标,以确定引爆时机的装置。随着雷达引信技术的发展,在战场环境中,极有可能在单通道内同时接收到多个不同体制的雷达引信信号,那么在引信侦察中,就需要从多个分量中确定感兴趣的引信信号并估计其参数,以便实现有效干扰;在引信抗干扰领域,就需要抑制敌方施加的干扰信号,获取我方需要的有用信息。因此,如何对单通道多分量雷达引信信号进行分离及参数提取具有重要的理论意义及应用价值,本文针对几类典型体制雷达引信信号,包括性调频信号、正弦调频信号、伪码调相复合线性调频信号、伪码调相复合正弦调频信号、伪码调相连续波信号、连续波多普勒信号、脉冲多普勒信号、伪码调相脉冲串信号、脉位调制脉冲串信号及伪码调相和脉位调制复合脉冲串信号,为实现单通道多分量信号分离及参数提取,主要开展了以下研究工作: 1、研究了雷达引信信号的广义周期性。由于本文所研究的雷达引信信号具有周期调制的特点,因此推导了各种调制体制的雷达引信信号周期波形间的相位差及幅度差,并定义了雷达引信信号的广义周期性,同时提出利用自相关函数和奇异值比谱估计单通道雷达引信信号广义周期的方法,并通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。 2、研究了基于时域相位差分的单通道两分量雷达引信信号分离方法。利用雷达引信信号的概率分布,通过累积量建立方程组求解出混合系数;通过解析信号构建向量,结合求解出的混合系数,获得每个时刻的两对向量,而后根据混合信号和求出向量的相位差,解决向量模糊的问题并得到分量信号。理论分析和仿真结果表明,该方法能够有效地解决单通道两分量连续波雷达引信信号的分离问题,但是当分量个数大于2或存在脉冲体制分量信号时该方法将失效,且抗噪声性能有限,在信噪比小于20dB时分离效果不佳,另外该方法很难自适应的实现。 3、研究了基于改进自适应分解法的单通道多分量雷达引信信号分离方法。单通道多分量雷达引信信号,由于时频分布复杂,各个分量之间会存在严重的时频交叉项,无法较好地通过时频分析法处理该信号。为解决这一问题,对自适应chirplet基函数分解法进行改进,加入时频分布曲线弯曲度因子,使其能够适用于分析非线性调频的雷达引信信号,在原基函数分解快速方法的基础上,进一步加入优化算法,使改进的方法保持原基函数分解法的快速性能。仿真结果表明该算法能够很好地改善噪声条件下单通道多分量雷达引信信号的时频分布,在信噪比大于5dB时可获得较好的分析效果,便于对多分量信号进行分离。 4、研究了基于特征向量和独立分量分析(ICA)的单通道多分量雷达引信信号分离方法。充分利用雷达引信信号的广义周期性质,由单通道观测信号构建协方差矩阵,通过分析和推导,对该矩阵进行特征值分解估计出分量信号的广义周期,而且对应的特征向量是多个相同广义周期的分量信号基本波形的叠加,而后改变观测信号的长度构建出多维矩阵,引入成熟的ICA方法来分析该多维矩阵,获得分量信号的基本波形,并通过同原观测信号的对比确定幅度及相位差从而分离出各分量信号。仿真结果表明该方法能够很好地解决混合形式较复杂的单通道多分量雷达引信信号分离问题,适用于大部分典型的雷达引信信号调制体制,且具有很好的抗噪声性能,即使在信噪比低至0dB时仍然能够获得较好的分离效果。 5、研究了典型体制雷达引信信号参数提取的方法。利用广义周期性特点,通过周期积累提高信号信噪比,而后依据特定的调制体制给出基于信号模型的参数估计方法,同时分析了各参数的克拉美劳界,并给出了运动目标多普勒频率对参数估计的影响。仿真中将各方法的参数估计精度同克拉美劳界进行了对比,结果表明各方法能够很好地估计各种调制体制雷达引信信号的参数,且具有较好的抗噪声性能,在信噪比低至-10dB时仍能获得较好的参数估计精度。 6、为了在仿真实验平台上实现单通道多分量雷达引信信号分离及参数提取,提出了多分量信号判别方法和雷达引信信号调制制式识别方法,并同本文提出的分量分离方法和参数提取方法相结合,详细说明了信号分离和参数提取的整体流程。同时,基于NI射频信号处理器,构建了实验室条件下的多分量信号分离和参数提取仿真实验平台,仿真实验表明本文方法具有较好的信号分离效果和参数提取精度。