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针对现有的复合调制信号参数估计方法在Alpha稳定分布噪声中性能严重恶化的问题,提出一种基于L-DFT(基于L滤波器的DFT)的线性调频与相位编码(线性调频和二进制相位) Shift键,LFM-BPSK)复合调制信号参数估计方法。该方法最初定义了L-DCFT(基于L滤波器的离散Chirp-Fourier变换),平方倍频法消除编码调相后,采用L-DCFT估计信号的初始频率和调制斜率;分析了循环自相关函数中脉冲出现概率增长的问题,提出了基于改进的L-DFT和循环统计量的码率估计方法。仿真结果表明,基于L-DFT的参数估计方法能有效抑制脉冲噪声,在强脉冲噪声中具有良好的参数估计性能。
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振 动 与 冲 击
第 34卷第 17期 JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK Vol.34No.172015
基金项目:国家 自 然 科 学 基 金 (61201286);陕 西 省 自 然 科 学 基 金
(2014JM8304)
收稿日期:2014-07-14 修改稿收到日期:2014-08-29
第一作者 金艳 女,博士,副教授,1978生
通信作者 朱敏 男,硕士,1991年生
Alpha稳定分布噪声下基于 LDFT的 LFMBPSK复合调制信号参数估计
金 艳,朱 敏,姬红兵
(西安电子科技大学 电子工程学院,西安 710071)
摘 要:
针对现有的复合调制信号参数估计方法在 Alpha稳定分布噪声中性能严重退化的问题,提出一种基于
LDFT(LFilterBasedDFT)的线性调频与相位编码(LinearFrequencyModulationandBinaryPhaseShiftKeying,LFMBPSK)
复合调制信号参数估计方法。该方法首先定义了 LDCFT(LFilterBasedDiscreteChirpFourierTransform),平方倍频法消
除编码调相后,采用 LDCFT估计信号的起始频率和调制斜率;分析了循环自相关函数中脉冲出现概率增大的问题,提出
了基于改进 LDFT和循环统计量的码速率估计方法。仿真结果表明,基于 LDFT的参数估计方法能有效抑制脉冲噪声,
在强脉冲噪声中具有良好的参数估计性能。
关键词:LFMBPSK复合调制;参数估计;LDFT;Alpha稳定分布噪声
中图分类号:TN911.7 文献标志码:A DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2015.17.007
ParametricestimationofLFMBPSK hybridmodulated
signalsbasedonLDFTunderAlphastablenoise
JINYan,ZHUMin,JIHongbing
(SchoolofElectronicEngineering,XidianUniversity,Xi’an710071,China)
Abstract: Inordertosolvetheproblem thattheexistingparameterestimationalgorithm forhybridmodulated
signalssignificantlydegradesunderAlphastablenoise,anLDFT(LFilterBasedDFT)basedalgorithm forhybrid
modulatedsignalswithbinaryphaseshiftkeying(BPSK)andlinearfrequencymodulation(LFM)parameterestimationis
proposed.Firstly,thedefinitionofLDCFT(LFilterBasedDiscreteChirpFourierTransformation)isgiven.Then,the
squarefrequencydoublingmethodisappliedtoeliminatethebinaryphasemodulationofthereconstructedsignals,the
initialfrequencyandchirprateareestimatedwithLDCFT.Theproblem oftheprobabilitygrowthofpulsesincyclic
autocorrelationisanalyzed
,andasymbolrateestimationalgorithm basedonthemodifiedLDFTandcyclicstatisticsis
proposed.SimulationresultsshowthattheLDFTbasedmethodcansuppressimpulsenoiseefficientlyandithasa
superiorparametricestimationperformanceunderheavierimpulsenoise.
Keywords:LFMBPSKcombinedmodulation;parameterestimation;LDFT;Alphastablenoise
线性调频与二相编码复合调制信号(LFMBPSK)
和线性调频信号、二相编码信号相比具有更好的低截
获概率特性,且其多普勒特性优于二相编码信号,已应
用于多种雷达,组网雷达和微小型探测器中
[1]
。在电
子对抗中,截获敌方雷达信号并提取参数信息是电子
侦查与电子干扰的重要任务。因此,研究复杂噪声环
境中 LFMBPSK信号的参数估计方法具有重要意义。
传统的信号处理中,基于高斯模型的方法能够较
好地研究信号或噪声,因而占据主导地位。然而,在实
际噪声或杂波环境中,如闪电,海杂波,低频大气噪声
等均具有很强的冲激特性。在这类脉冲噪声下,基于
高斯模型的常规处理方法性能退化甚至失效。
α
(Al
pha)稳定分布是描述此类非高斯脉冲噪声的一种有效
统计模型,与高斯分布相比,其具有更厚的统计拖尾和
显著地脉冲特性
[2]
。
针对 LFMBPSK信号的参数估计问题,国内外学
者提出了多种有效分析方法,但一般都是基于高斯噪
声背景。文献[3-4]对信号平方处理后采用了快速解
线性调频的方法,但该方法属序贯估计,存在误差传递
效应。文献 [5]提出的基 于频 率调 制经 验模 态分 解
(FMEMD)方法能够较好的分解相对密集频率的弱非
线性信号并估计频率值,但在脉冲噪声下该方法性能
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