雷达信号有意调制分析及指纹特征提取

雷达信号的脉内调制特征是雷达信号细微特征最重要的体现，相对于脉压雷达信号最基本的特征，是对信号更细微、更深刻的数学物理形式描述。雷达信号脉内调制特征包括：脉内有意调制、脉内无意调制。脉内有意调制是脉压雷达对脉冲信号进行的有目的的频率调制、幅度调制以及相位调制。现代电子对抗的领域中，其研究已得到了越来越广泛的关注。脉内无意调制特征(也称指纹特征)主要取决于调制器、雷达体制、发射机类型、电源以及振荡管等，是雷达发射机固有的特征。雷达辐射源指纹特征提取近年来也成为了所研究的电子对抗系统的关键技术。 本文主要研究以下内容：有意调制特征的研究，同模式、同型号下不同辐射源的指纹特征提取。 针对雷达信号有意调制特征，本文主要研究了二相编码(BPSK)信号、四相编码(QPSK)信号、线性调频(LFM)信号以及非线性调频(NLFM)信号，分析了它们的有意调制形式。提出了一种基于信号功率谱3dB带宽识别PSK信号和FM信号的方法。利用循环谱相关函数的截面图估计BPSK信号和QPSK信号的调制参数，即载频和码元速率，搜索最大峰值可估计信号的载频，计算最大峰值与次大峰值差可估计出信号的码元速率，通过仿真得到载频估计与码元速率估计的归一化均方误差。利用循环谱分析方法，设置阈值识别了BPSK信号和QPSK信号；采用短时傅立叶的方法识别了LFM信号与NLFM信号。 针对雷达信号的无意调制特征，本文研究了CW信号、BPSK信号和LFM信号三种辐射源信号模型，分析了各自无意调制实现方法。分别仿真了含相位噪声的CW信号，含相位噪声的BPSK信号，含相位噪声的LFM信号的双谱图及等高图。重点介绍了利用双谱切片法和围线积分双谱估计法提取辐射源指纹特征，并通过计算机验证了这些方法的可实施性。