多跳频信号频率跟踪与二维波达方向实时估计算法

来源：电子与信息学报杂志2016年第9期北京时间：

作者：张东伟, 郭英, 张坤峰, 齐子森, 韩立峰, 尚耀波

单位：2.(空军工程大学装备发展与运用研究中心 西安 710051) ②(空军工程大学信息与导航学院 西安 710077)

摘要：为了实时提取跳频(FH)通信参数以及为通信对抗提供所需信息，该文提出一种多跳频信号频率跟踪和2维波达方向实时估计算法。首先建立跳频信号的L型阵列接收数据模型，并推导证明了自回归滑动平均(ARMA)模型对L型阵列数据的适用性，然后采用粒子滤波思想对阵列流型矩阵和频率进行实时估计。再基于频率估计值建立ARMA模型实时检测跳时刻，并结合流型矩阵估计值实现无需参数配对的2维波达方向(2D-DOA)准确估计。新方法通过设计合理的粒子生成以及权值更新方式，使流型矩阵与频率估计值能够迅速收敛至稳定状态。最后蒙特卡罗仿真结果验证了该算法的有效性。

关键词：信号处理, 跳频, 频率估计, 波达方向, 粒子滤波, 自回归滑动平均模型

基金资助：国家自然科学基金(61401499)，陕西省电子信息系统综合集成重点实验室基金(201501A)，航空科学基金(20112096016)