[发明专利]一种宽带线性调频脉冲信号到达时间估计方法

说明书

本发明公开了一种宽带线性调频脉冲信号到达时间估计方法，通过信号采样模块、基带信号产生模块和到达时间估计模块实现。信号采样模块对宽带线性调频脉冲信号进行采样，形成采样序列；基带信号产生模块对采样序列进行复乘，产生基带信号；到达时间估计模块对基带信号进行离散小波变换、对变换结果取模，估计出到达时间。本发明解决了常用的信号到达时间估计方法在高信噪比时估计性能较差的问题。

技术领域

本发明涉及一种信号到达时间估计方法，特别是一种宽带线性调频脉冲信号到达时间估计方法。

背景技术

雷达景象匹配导引头末制导时，需要估计出宽带线性调频脉冲信号的到达时间参数，用以后续的信号处理。线性调频(LFM)脉冲信号是指信号的频率在脉宽内向上或者向下线性地扫描。常用的信号到达时间估计方法是基于倒序相关累加的信号到达时间估计方法，即先对信号的起、止时间进行粗估计，并根据粗估计界定的信号段对信号的载频进行估计，以便将信号变换到基带；然后对基带信号进行倒序相关累加，使得累加后的信号在到达时间点上达到最大输出信噪比，并出现拐点。为了便于检测，通过一定的处理将检测拐点转变成峰点检测，将检测出的峰点位置作为到达时间的精估计。此方法中用到的倒序相关累加运算属于线性运算，获得了一定的信噪比增益，但在高信噪比时估计性能较差。

发明内容

本发明目的在于提供一种宽带线性调频脉冲信号到达时间估计方法，解决常用的信号到达时间估计方法在高信噪比时估计性能较差的问题。

一种宽带线性调频脉冲信号到达时间估计方法的具体步骤为：

第一步 搭建信号到达时间估计平台

信号到达时间估计平台，包括：信号采样模块、基带信号产生模块和到达时间估计模块。所述信号采样模块的功能为：对宽带线性调频脉冲信号进行采样，形成采样序列；基带信号产生模块的功能为：对采样序列进行复乘，产生基带信号；到达时间估计模块的功能为：对基带信号进行离散小波变换、对变换结果取模，估计出到达时间。

第二步 采样模块对宽带线性调频脉冲信号采样

采样模块在一个脉冲宽度的时间范围内对宽带线性调频脉冲信号x(t)采样，形成采样序列x(n)，采样频率为f_s，T_s为采样时间间隔，T_s＝1/f_s；t为时域时间参数，n为时域点数索引值，n＝0,1,...,N-1，N为采样序列x(n)的长度，N＝f_s·τ；宽带线性调频脉冲信号x(t)的中心频率为f₀，带宽为B，脉冲宽度为τ，调频斜率μ＝B/τ。

第三步 基带信号产生模块对采样序列进行复乘，产生基带信号

基带信号产生模块对采样序列x(n)进行复乘：

产生基带信号z(n)，其中j表示为复数表示形式，表示

第四步到达时间估计模块对基带信号进行离散小波变换，估计出到达时间

到达时间估计模块对基带信号z(n)进行离散小波变换：Ψ(n)＝WT{z(n)}，将基带信号z(n)从时域变换到小波域，得到变换结果Ψ(n)，其中WT{·}表示离散小波变换；对变换结果Ψ(n)取模：a(n)＝|Ψ(n)|，得到模值a(n)，其中|·|表示复数取模运算；检测模值a(n)的第一个极值点，所对应的位置为l₀，即为到达时间的估计值。

至此实现了宽带线性调频脉冲信号到达时间的估计。