基于Morlet小波的LFM雷达信号到达时间精确估计方法

本文主要探讨了基于Morlet小波的LFM（线性调频）雷达信号到达时间估计方法。LFM雷达是一种宽带雷达，因其大时宽、高分辨率和实时性，在现代雷达系统中具有广泛应用。其核心问题在于噪声背景下有效检测和估计雷达信号，特别是到达时间估计，这对于脉宽估计、脉内参数估计以及雷达源定位至关重要。 LFM信号，作为一种特殊的非平稳信号，其频率随时间线性变化，使得信号分析更具挑战性。传统雷达信号中的高脉冲信号虽然信号密度高，能量集中，但容易受到反侦察技术的影响。相比之下，低截获的LFM信号通过复杂的调制技术，如Chirp信号，降低了信噪比，增加了信号的隐蔽性，但同时也带来了信号检测和估计上的困难。 本文的研究针对LFM信号在频率未知、初始相位不确定以及包络幅度未明的情况下，接收端的到达时间估计。首先，通过相关信号检测算法对来波信号进行起始时间的粗略估计。然后，利用Morlet小波在分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform, FFR）域的独特优势，即形成最佳的能量聚集谱特性，进行信号频率的估计。这一过程的关键在于构建一个参考信号，通过对LFM信号的特征分析，逐步恢复出对应的基带信号。 Morlet小波在时频分析中表现出良好的局部化性能，这使得它在处理非平稳信号如LFM信号时能更准确地捕捉信号的变化。通过这样的估计方法，即使在复杂的噪声环境中，也能提高LFM雷达信号的到达时间估计精度，从而优化雷达源定位的准确性。 总结来说，本文研究了一种创新的LFM信号到达时间估计技术，结合Morlet小波和分数阶傅立叶变换，为低截获雷达系统的信号处理提供了一种新的解决方案，对于提升雷达系统的隐蔽性和性能具有重要意义。这项研究对于现代雷达信号处理领域的理论发展和技术应用具有积极的推动作用。