新型壓縮采樣接收機(jī)及LPI信號截獲識別技術(shù)研究

陳百超，柳立志，王 鑫，陳 飛，魏建寧

(1.中國人民解放軍92493部隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125001；2.中國航天科工集團(tuán)8511研究所，江蘇 南京 210007)

0 引言

隨著戰(zhàn)場電磁環(huán)境的越發(fā)復(fù)雜及不斷升級[1]，傳統(tǒng)的基于信道化設(shè)計(jì)的寬帶數(shù)字接收機(jī)遇到了新的挑戰(zhàn)。目前雷達(dá)廣泛采用高分辨、抗干擾的寬帶低截獲概率(LPI)雷達(dá)信號[2]，導(dǎo)致接收機(jī)的處理帶寬增加，采樣數(shù)據(jù)量越發(fā)龐大；所需要的信道化數(shù)目不斷增加，導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)越發(fā)復(fù)雜；并且面臨著復(fù)雜的跨信道信號處理的難題[3]。

近年來，壓縮采樣(CS)理論成為信號處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[4]。文獻(xiàn)[5]提出的基于壓縮采樣的調(diào)制寬帶轉(zhuǎn)換器(MWC)是目前最為成功的模擬信息轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(AIC)。本文研究了一種基于離散數(shù)字域的新型壓縮采樣接收機(jī)，該接收機(jī)可實(shí)現(xiàn)sub-Nyquist采樣，減少采樣數(shù)據(jù)量；且MWC接收機(jī)所需要的分支路數(shù)與信號的頻域稀疏度有關(guān)，會小于傳統(tǒng)接收機(jī)的信道化數(shù)目，其硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度將降低；該結(jié)構(gòu)利用周期性偽隨機(jī)序列將LPI信號混頻至基帶和其它子帶內(nèi)，對混頻信號進(jìn)行低通濾波和降速采樣后可獲得基帶LPI信號，由于跨信道信號會全部出現(xiàn)在基帶內(nèi)，因此其處理的復(fù)雜度將降低[6]。

本文進(jìn)一步研究了一種基于CS信號的能量檢測算法[7]，推導(dǎo)了MWC能量檢測模型和判定準(zhǔn)則，并利用CS信號的能量混合疊加統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行單點(diǎn)信號檢測，完成LPI信號脈沖提取；對于獲得的基帶LPI信號，研究了一種基于短時(shí)傅里葉變換(STFT)[8]和頻域能量聚焦率檢驗(yàn)[9]的脈內(nèi)調(diào)制識別算法，首先通過檢驗(yàn)基帶LPI信號的調(diào)頻帶寬完成調(diào)相、調(diào)頻信號的粗識別，然后通過檢驗(yàn)基帶LPI信號的頻譜能量聚焦率完成最終識別。……