一種采用較低采樣率分析超寬帶雷達信號的方法

摘 要:基于凱塞窗和濾波器組理論，結合超寬帶雷達信號的幅頻特性，設計原型低通FIR數字濾波器，并對原型低通濾波器進行余弦調制，構建分析和綜合濾波器組，對給定信號進行分析和綜合。利用Matlab軟件進行仿真試驗，證明這種方法降低了信號采樣率和數字化處理難度，提高了信號處理的效率，并實現了信號的近似完全重建。關鍵詞:超寬帶雷達; 凱塞窗; FIR數字濾波器; 余弦調制; 完全重建

中圖分類號:TN95文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)15-0052-03

Analysis of UWB Radar Signal with Low Sampling Rate

WANG Wu-heng， ZHANG Wei， JING Jian

(School of Electronic Science and Engineering， National University of Defense Technology， Changsha 410073， China)

Abstract: A prototype low-pass FIR digital filter was designed based on the theory of Kaiser-window and filters group in combination with the altitude and frequency characteristics of UWB radar. Its cosine modulation was performed， the filters group were constructed and synthesized to analyze the given signals. The simulation by Matlab proves that the method reduced the sample rate of signal and the difficulty of digital process， improved efficiency of signal process， and realized PR of signal approximately.Keywords: UWB radar; Kaiser-window; FIR digital filter; cosine modulation; PR

0 引 言

隨著超寬帶雷達技術的不斷發展，對超寬帶信號的數字化處理要求也越來越高。數字濾波器組作為數字信號處理日臻成熟的技術，在超寬帶信號處理上應用越來越廣泛。濾波器組自提出以來就產生了許多的設計方法，而且有些是很成熟的方法。包括兩通道濾波器組的理論及其相應的格型結構以及M通道仿酉濾波器組的理論。早在20世紀80年代就已經有人提出了M通道余弦調制濾波器組的概念，只不過所得到的濾波器組不是完全重建的[1]。在這之后，近似完全重建的余弦調制濾波器組也有了研究成果。一般而言，提高濾波器組的阻帶衰減可以降低信號之間的相關性，防止失真的發生。本文基于凱塞窗、FIR濾波器以及余弦調制濾波器組等相關理論，提出并實現了一種低采樣率分析與綜合超寬帶雷達回波信號的方法，實現了對給定信號的近似完全重建。

1 凱塞窗函數設計FIR濾波器

FIR數字濾波器是指濾波器的單位脈沖響應h(n)時有限長序列?！?br>