【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及被動雷達信號處理，具體而言，涉及一種基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法、介質及裝置。
技術介紹
1、信號到達時間(time?of?arrival，toa)估計是被動雷達信號處理中的重要課題，是脈寬寬度(pulse?width，pw)和脈沖重復間隔(pulse?repetition?interval，pri)參數測量的基礎。toa估計作為電子戰接收機參數測量功能的一部分，與信號檢測過程密不可分。對輻射源信號正確檢測是toa估計的前提，但在低信噪比條件下如果只檢測出信號又不能準確測量toa，輻射源脈沖信號缺少正確的toa、pri和pw參數描述，信號檢測也失去了實際意義。如圖1所示，頻率引導式接收機一般首先通過高靈敏度頻域檢測信號，接著基于檢測信號頻率和保寬信息，對原始采樣數據進行窄帶濾波，然后再對濾波后時域波形進行toa估計。由于窄帶濾波需要與可測量最小脈寬相匹配，一般會取若干倍的頻域分辨率，這導致多數脈寬情形下濾波后的時域信噪比低于頻域檢測信噪比，但是已有文獻表明toa準確估計所需的信噪比又高于接收機靈敏度，故在低信噪比時經常出現頻域可檢出信號但toa測量錯誤的問題。
2、傳統的toa估計算法中，torrierid?j提出的自適應門限方法是工程中普遍使用的方法，算法簡單、計算效率高，但不滿足在低信噪比條件下估計toa的要求。chan?y?t等提出的分段fft方法和胡國兵等提出的逆序相關累加方法，只能對疊加高斯白噪聲的原始寬帶采樣數據進行處理，沒有利用頻率引導式接收機窄帶濾除帶外噪聲的能力，并且計算過程
技術實現思路
1、本專利技術旨在提供一種基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法、介質及裝置，提高接收機在低信噪比條件下的toa估計精度，使得toa有效估計所需的信噪比趨近于頻域檢測能力，提升接收機的整體工作能力。
2、本專利技術提供的一種基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，包括如下步驟：
3、步驟1，對輸入的寬帶ad采樣數據進行高增益頻域檢測，輸出信號引導頻率和時域保寬信息，所述時域保寬信息即脈沖前沿所在幀的幀號；
4、步驟2，基于信號引導頻率，對脈沖前沿所在幀的原始數據進行窄帶濾波；
5、步驟3，對窄帶濾波后的幀數據提取幅度包絡；
6、步驟4，在幅度包絡中搜索幅度極大值和相應時間點位置；
7、步驟5，根據幅度極大值確定toa幅度檢測門限；
8、步驟6，依據toa幅度檢測門限，從幅度極大值時間點位置開始，逆序搜索第一個可能的toa檢測點，并將其設置為toa估計位置的初始值；
9、步驟7，初始化包絡幅度累加值esum為0，從當前的toa估計位置開始，逆序搜索下一個可能的toa檢測點τn，并累加計算esum：
10、步驟8，根據包絡幅度累加值esum大小進行判決：
11、若esum>0，則更新toa估計位置并重復步驟7繼續搜索和判斷下一個可能的toa檢測點；
12、若esum<0，則停止搜索，并直接將之前的toa檢測點作為toa估計值；
13、步驟9，toa綜合判決：
14、若步驟6沒有找到toa檢測點，則判定toa為0；
15、若步驟6找到第一個toa檢測點，但是在步驟7沒有找到其他toa檢測點，則將步驟6的toa檢測點判定為toa估計值；
16、其他情況采信步驟8停止搜索輸出的toa檢測點作為toa估計值。
17、進一步地，步驟1中，對輸入的寬帶ad采樣數據，逐幀生成fft頻譜，并按照設定頻域檢測門限或者基于cfar門限進行頻域檢測。
18、進一步地，步驟2中，窄帶濾波后的幀數據表示為：
19、
20、其中，x(n),n＝0,1,2,…,n-1表示步驟1確定的脈沖前沿所在幀的原始數據，n表示幀采樣信號數量，y(n)表示窄帶濾波后的幀數據，濾波器h(m)以信號引導頻率為中心，濾波帶寬根據需要選取。
21、進一步地，步驟3中，對窄帶濾波后的幀數據y(n)通過數字iq解調提取幅度包絡b(n),n＝0,1,2,…,n-1。
22、進一步地，步驟4中，幅度極大值表示為：
23、bk＝max{b(n)},n＝0,1,2,…,n-1
24、其中，0≤k≤1023，表示幅度極大值所在的時間點位置。
25、進一步地，步驟5中，取幅度極大值的比例值作為toa幅度檢測門限thtoa。
26、進一步地，步驟6中，設置toa估計位置的初始值如下：
27、
28、其中，
29、進一步地，步驟7中，累加計算esum表示為：
30、
31、其中，b(τn-1)<thtoa≤b(τn)。
32、本方法還提供一種計算機終端存儲介質，存儲有計算機終端可執行指令，所述計算機終端可執行指令用于執行上述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法。
33、本專利技術還提供一種計算裝置，包括：
34、至少一個處理器；以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠上述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法。
35、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：
36、1、本專利技術通過對toa多檢測點間的幅度均值計算和判決，消除了在低信噪比條件下色噪聲調制導致的虛假toa檢測點，提高了toa估計精度；
37、2、本專利技術降低了頻率引導式接收機有效估計toa所需的信噪比，使其與頻域檢測能力更為接近，提高了接收機的整體工作能力；
38、3、本專利技術采用的toa估計方法，相對于簡單的自適應門限方法，僅增加了時域包絡幅度數據搜索匹配過程，復雜度不高，兼顧了工程應用對準確性和計算效率的要求。
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1.一種基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟1中，對輸入的寬帶AD采樣數據，逐幀生成FFT頻譜，并按照設定頻域檢測門限或者基于CFAR門限進行頻域檢測。
3.根據權利要求1所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟2中，窄帶濾波后的幀數據表示為：
4.根據權利要求1所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟3中，對窄帶濾波后的幀數據y(n)通過數字IQ解調提取幅度包絡b(n),n＝0,1,2,…,N-1，N表示幀采樣信號數量。
5.根據權利要求4所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟4中，幅度極大值表示為：
6.根據權利要求1所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟5中，取幅度極大值的比例值作為TOA幅度檢測門限thTOA。
7.根據權利要求6所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟6中，設置
8.根據權利要求7所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟7中，累加計算Esum表示為：
9.一種計算機終端存儲介質，存儲有計算機終端可執行指令，其特征在于，所述計算機終端可執行指令用于執行如權利要求1-8中任一權利要求所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法。
10.一種計算裝置，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟1中，對輸入的寬帶ad采樣數據，逐幀生成fft頻譜，并按照設定頻域檢測門限或者基于cfar門限進行頻域檢測。
3.根據權利要求1所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟2中，窄帶濾波后的幀數據表示為：
4.根據權利要求1所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法，其特征在于，步驟3中，對窄帶濾波后的幀數據y(n)通過數字iq解調提取幅度包絡b(n),n＝0,1,2,…,n-1，n表示幀采樣信號數量。
5.根據權利要求4所述的基于包絡幅度判決的信號到達時間估計方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：范勝召，張振華，韓鋒，陳昳霏，趙俊杰，宋升金，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第二十九研究所，
類型：發明
國別省市：
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