基于分数阶傅里叶变换的脉内信号调制方式识别

宁 辉,陈 超

(1.北京航空工程技术研究中心特设研究室,北京100076;2.空军航空大学航空电子工程系,长春130022)

1 引 言

目前,大带宽和复杂波形的雷达信号在军事领域中得到了广泛应用,常规的雷达脉冲描述字已很难准确描述这种雷达信号的特征。为了更加有效地检测雷达信号,对雷达进行脉内特征的识别已经成为一项紧迫而严峻的任务。近年来,在雷达信号脉内调制识别技术的研究领域,出现了许多较为新颖的识别算法和相关技术,主要包括瞬时自相关算法、瞬时频率法、短时傅里叶分析、小波分析等[1-3]。上述这些方法在对线性调频、相位编码等信号进行脉内调制分析时,都取得了一定的效果,但都存在着缺陷[4,5]。

在目前的工程实践当中,最为常用的脉内调制识别方法是瞬时自相关算法。该算法的原理简单,易于工程实现。在简单的信号环境下[6,7],该算法可以比较准确地识别出线性调频信号、频率编码信号和相位编码信号,在信噪比优于10 dB的条件下,3种调制类型的识别率分别可以达到 97%、92%和91%。但是该算法的抗噪性能较差,随着信噪比的降低,识别性能急剧下降;当信噪比降低至0 dB时,会产生严重的误判,对线性调频信号的识别率降为46%,而且无法对其它调制方式进行识别。

基于以上问题,本文通过分析不同调制方式在调频斜率上的区别和特点,提出一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的脉内信号调制方式的识别算法。该算法可以在低信噪比下完成线性调频信号、频率编码信号和相位编码信号的识别,为日后的工程改进提供了一种新思路。……