基于多相濾波結構的雷達信號檢測技術

在電子戰環境中，信號一般都具有復雜化、密集化的特點，占用的頻譜越來越寬，從而對雷達信號的檢測技術也提出了更高的要求。信道化接收技術是解決寬帶信號檢測等問題的一種有效方式。信道化接收機因其具備較大的瞬時帶寬、能夠檢測和處理同時到達的信號、具有準確的參數測量能力和一定的信號識別能力等優點而得到廣泛應用。

　　1 基于多相濾波結構的數字信道化

　　基于多相濾波結構的信道化接收機數學模型如圖1所示。信號x(n)通過一個旋轉開關將原信號分到每個信道上，相當于按因子D進行下采樣，經過每一路的子濾波器濾波后，通過一個D點的DFT，使不同頻率的信號在不同的頻帶輸出。

　　其中，hk(m)是由高階的低通濾波器原型h(n)分解得到;h(n)按照每個信道的帶寬來設計，h(n)與hk(n)滿足關系hk(n)=h(k+nD)，k=0，1，…，D-1。實際中常選擇D為2的N次冪，以便用FFT算法代替DFT。

　　設信道數為D，原型低通濾波器階數為N，當每個信道都輸出一個數據時，多相濾波結構的信道化接收機所需的乘法運算量為

　　S=D×(N/D)+(D/2)×log2D (1)

　　經運算可知，此類接收機的運算量遠小于傳統結構的信道化接收機，在實際應用中具有更高的效率。

　　2 多相濾波結構的雷達信號檢測技術

　　隨著信號產生和處理技術的發展，一部雷達往往能根據需要產生多種不同樣式的波形，而且現代雷達信號環境日益復雜，信號形式多變，在同一時間可能有多個信號同時出現。利用多相濾波信道化的方法，將時域重疊但頻域不重疊的信號劃分到各個子信道上，可以實現對此類信號的檢測。信道劃分形式的示意圖如圖2所示。

　　由圖2可以看出，信道交疊處設計有特定的信道阻帶衰減帶，相鄰通道必須有一個重疊區域，這可以通過設置濾波器的帶寬和過渡帶來實現。但這種設計方法會導致一個窄帶信號的輸出跨越一個或多個輸出通道，這種情況在分析任意帶寬和任意中心頻率譜時經常發生，因此必須采用一定的判定方法對信號進行檢測。

　　對于同時在信道中出現的信號，說明信號的到達時間相同，這可能是幾個同時到達的獨立信號，也可能是一個窄帶信號在兩個信道同時有輸出。若信號均在不相鄰的信道出現，則認為是同時到達的幾個獨立信號;若信號在相鄰兩個信道出現，則認為是一個窄帶信號在相鄰兩個信道同時有輸出。對于這種信號的判別方法有兩種：當相鄰兩個信道的信號幅值