一种基于脉冲样本图的雷达信号特征表述方式.docx

一种基于脉冲样本图的雷达信号特征表述方式
引言
雷达信号处理是雷达技术中的重要环节，通过信号处理能够得到目标的距离、速度等信息。在雷达信号处理中，信号特征的提取是非常关键的步骤。目前，常见的雷达信号特征表述方式有时域、频域、小波等。本文提出了一种基于脉冲样本图的雷达信号特征表述方式，通过脉冲样本图对雷达信号进行表示，可以有效提取信号特征。
脉冲样本图
脉冲样本图（Pulse-DopplerDiagram,PDD）是雷达信号处理中常用的一种表示方式。脉冲样本图将雷达回波信号的时间和频率两个维度进行显示。具体来说，时间方向表示雷达扫描周期内的不同时间，频率方向表示不同的频率分量。元素的灰度值表示该时间和频率上回波的能量大小。从而，脉冲样本图可以显示雷达回波信号的时间和频率分布，提供了一种直观的信息展示方式。因此，脉冲样本图可以用于雷达信号特征的提取。
基于脉冲样本图的雷达信号特征表述方式
基于脉冲样本图的雷达信号特征表述方式是一种基于脉冲样本图的信号处理方法，可以通过脉冲样本图提取雷达信号的特征。本方法的具体步骤如下：
1.获取雷达回波信号。
2.对雷达回波信号进行FFT变换，得到功率谱密度函数。
3.构建脉冲样本图，将功率谱密度函数映射到时间频率二维空间中。
4.根据脉冲样本图提取信号特征，如：脉冲重复频率、多普勒频移、频带宽度等。
下面将分别介绍这些特征的提取方法。
1.脉冲重复频率
脉冲重复频率（PulseRepetitionFrequency,PRF）是雷达脉冲信号重复的频率，是雷达信号处理中的一个重要参数。通过脉冲样本图可以提取脉冲重复频率。具体方法是：统计脉冲样本图中每个时间点的灰度平均值，然后使用峰值检测算法检测到最高峰的位置即可得到脉冲重复频率。
2.多普勒频移
多普勒频移（DopplerFrequencyShift）是由于物体在雷达波束方向上运动而引起的频率偏移。可以通过PDD提取多普勒频移。具体方法是：在脉冲样本图上找到每个时间点稳定的点，检测这些点的频率位置变化，即可得到多普勒频移。
3.频带宽度
频带宽度是频率分布上的信号宽度，反映了信号的频域特征。可以通过PDD提取信号的频带宽度。具体方法是：在脉冲样本图中，将每一行的灰度值进行求和，此时得到的是每个频率点的能量。然后，计算每个频率点的能量均值和标准差，以期望值与标准差之和的形式，得到信号的频带宽度。
结论
本文提出了一种基于脉冲样本图的雷达信号特征表述方式。这种方法可以通过脉冲样本图提取雷达信号的特征，如：脉冲重复频率、多普勒频移、频带宽度等。与传统的雷达信号特征表述方式相比，基于脉冲样本图的方法具有表述直观、特征提取简便等优点。因此，本方法在雷达信号处理领域具有广泛应用前景。