帶有低通濾波的廣義S變換在雷達信號識別中的應用

摘 要 調制后的雷達信號帶有一種時變信號特性，針對這一特性，本文將廣義S變換應用到雷達信號識別中。本文使用該變換對雷達信號進行了仿真分析，給出了仿真結果。

【關鍵詞】廣義S變換 雷達信號識別

1 引言

現代雷達對抗中，需要對雷達信號進行分選和識別。隨著雷達信號脈內調制形式的多樣化，需要對雷達信號的脈內特征進行分析。雷達信號的脈內特征（幅度、相位、頻率、脈寬等）是雷達信號細微特征的重要體現，是對雷達信號進行分選和識別的重要參數。通過提取、分離這些特征信息，對雷達信號進行分選和識別，從而判別出雷達屬性。

雷達信號調制后，表現出一種時變信號特性，S變換因其獨有特點常被用來提取時變信號特征信息。雷達信號識別時，提取不同的脈內特征參數，需要不同的時間分辨率和頻率分辨率。如在提取信號的脈寬時，需要較高的時間分辨率，而在提取信號的頻率時，需要較高的頻率分辨率。S變換的窗函數固定，不能根據需要來調節。對此，本文對S變換的時窗函數加以改進，將低通濾波函數融入其中，來調節變換中的時間分辨率和頻率分辨率，從而滿足提取雷達信號不同的脈內特征參數要求。通過算例，文中將廣義S變換應用到雷達信號脈內特征分析中，給出了仿真結果。

2 廣義S變換

3 仿真分析

本文以LFM信號為例，給出廣義S變換分析雷達信號脈內特征的能力。假定雷達接收到的信號h（t）中混疊了兩種信號，分別為x1（t）和x2（t）。x1（t）的載頻f0為40MHz，帶寬B為10MHz，起始時間為1.25us～11.25us。X2（t）的載頻f0為35MHz，帶寬B為20MHz，起始時間為2.5us～7.5us。

隨著λG的減小，廣義S變換的頻率分辨率在不斷提高。當調節參數λL=1，λG=0.2時，能清晰的看出x1（t）和x2（t）的時頻分布，識別出x1（t）和x2（t），并能精確的給出它們的帶寬、載頻信息。但是，從圖1中我們也可以看出，隨著廣義S變換的頻率分辨率不斷提升，時間分辨率在不斷降低，增加了提取信號時寬的難度。

從圖2中我們可以看出，隨著λL的不斷降低，廣義S變換的頻率分辨率在不斷降低，時間分辨率在不斷提升。在犧牲信號頻率分辨率的前提條件下，通過廣義S變換能精確的提取出x1（t）和x2（t）的時寬信息。綜合利用廣義S變換提取出信號頻寬和時寬后，很容易可以得到信號的調頻斜率信息。

4 結論

本文在S變換的基礎上，提出了一種廣義S變換。該變換可以根據信號分析的需要，來改變變換的時間分辨率和頻率分辨率，提升了該變換在雷達信號分析中的適用性。綜合應用廣義S變換，可以精確的提取出雷達信號脈內特征，從而實現雷達信號的分選和識別。

參考文獻

[1]R.Stockwell，L.Mansinha，R.Lowe， “Localization of the complex spectrum：The S-transform，”IEEE Trans.Signal Process.，vol.44，no. 4，pp.998-1001，Apr.1996.

[2]C.R.Pinnegar，L.Mansinha，“The S-transform with windows of arbitrary and varying shape，”Geophysics.， vol.68，no.1，pp.381-385，Jan.2003.

[3]C.R.Pinnegar，L.Mansinha，“Time-local Fourier analysis with a scalable，phase-modulated analyzing function：the S-transform with a complexwindow，”Signal Process.， vol.84，no.7，pp.1167-1176，Jan.2004.

作者簡介

張先武（1983-），男，安徽省廬江縣人。博士學位。現為中國電子科技集團公司第三十八研究所工程師。研究方向為雷達系統設計。

作者單位

中國電子科技集團公司第三十八研究所 安徽省合肥市 230088