[发明专利]一种同时到达两线性调频信号的分数阶信道化分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同时到达两线性调频（LFM）信号的分数阶信道化分离方法，属于雷达信号侦察技术领域。 

背景技术

近年来，随着雷达技术的不断发展，电磁环境日益复杂，雷达侦察接收机随时面临高密度、多形式、多信号的复杂侦察环境，使得处在非合作方的侦察接收机日益受到严峻挑战。雷达信号覆盖较宽频率范围要求接收机具有较宽的瞬时带宽。面对高密度的信号环境，雷达侦察接收机在同一时间内接收到来自同一方向的多部雷达发射的信号的可能性极大。除此之外，还有可能有许多干扰信号混杂其中。这使得接收机不可避免的遇到多信号分离的问题。 

接收机在接收到同时到达信号后必须对其进行分离处理。分离出的信号质量好坏直接影响到后续参数的检测与估计。 

分数阶傅里叶变换是傅里叶变换的广义形式，是一种统一的时频变换，同时反映了信号在时域、频域的信息，它可以理解为chirp基分解，因此特别适合于处理chirp类信号。 

目前，分数阶信道化接收机对单一线性调频信号的接收处理技术已趋于成熟。由于分数阶信道化的构建必须依赖于LFM信号的调频率这一参数，这使得一个独立的分数阶信道化在同一时间内只能对一个LFM信号进行接收处理。然而，面对现代高密度的信号环境，接收机同时接收到两个LFM信号的情况很普遍，面对这样的混叠信号，如果仍用传统单一的分数阶信道化对其进行接收，这会导致信号的丢失，接收到的信号也会因为两信号间的相互干扰而产生严重失真。 

发明内容

本发明针对密集信号环境中宽带LFM信号侦察接收问题，提出了一种同时到达两线性调频（LFM）信号的分数阶信道化分离方法。该方法利用分数阶傅 里叶变换对非平稳信号的能量聚焦特性，通过对同时达到两信号的参数进行分析，判断两信号的不同组合情形，采取准聚焦分数阶信道化提取、极限阶分数阶信道化提取以及二次分数阶傅里叶域滤波等不同的分离处理方式，极大地减小了其中一个信号对所分离出的另一个信号带来的干扰，为后续信号处理降低了难度，并且可以通过快速傅里叶变换算法实现，计算复杂度低，为雷达侦察中宽带LFM信号的有效截获提供了有效的工具。 

本发明所述的一种针对同时到达两LFM信号的分数阶信道化分离方法，每个LFM信号来自不同的辐射源，接收信号x(n)中含有混叠的两个LFM信号即x₁(n)+x₂(n)；首先根据两个LFM信号x₁(n)、x₂(n)的调频率μ₁(μ₁＞0)、μ₂(μ₂＞0)（通常是根据估算得到调频率，估算已有成形方法，例如利用传统傅里叶信道化接收，然后对信道输出做自相关来求调频率，估算出来的误差很小，因为分数阶信道化的信道有一定带宽，因此对调频率误差有较大的容忍度），分别选定各自的聚焦分数阶傅里叶变换阶次p₁、p₂，及其所在分数阶傅里叶域相对于时域的逆时针旋转角度α₁＝p₁π/2、α₂＝p₂π/2；μ₁＝(cotα₁)/2π；μ₂＝(cotα₂)/2π；在满足采样定理的情况下，时域采样间隔Δt，采样频率Fs＝1/Δt，信道数K及抽取因子M，K=MF，F为正整数，h₀(n)为传统傅里叶域低通原型滤波器，其3dB截止频率为fc＝π/K。 

一种同时到达两线性调频信号的分数阶信道化分离方法，包括如下步骤：