【雷达信号检测】基于STFT方法检测雷达信号脉冲边沿，估计均方根误差附Matlab代码

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1. 概述

雷达信号检测是雷达系统中的一个重要环节，其目的是从噪声中检测出雷达信号的存在。雷达信号的脉冲边沿是雷达信号的重要特征之一，因此，检测雷达信号脉冲边沿对于雷达信号检测具有重要意义。

2. STFT方法

STFT（Short-Time Fourier Transform）是一种时频分析方法，它可以将信号分解为一系列时频分量。STFT方法的计算过程如下：

将信号划分为若干个短时窗。
对每个短时窗进行傅里叶变换。
将每个短时窗的傅里叶变换结果排列成一个矩阵，即时频谱图。

3. 基于STFT方法检测雷达信号脉冲边沿

基于STFT方法检测雷达信号脉冲边沿的步骤如下：

将雷达信号划分为若干个短时窗。
对每个短时窗进行傅里叶变换。
计算每个短时窗的傅里叶变换结果的幅度谱。
对幅度谱进行平滑处理。
检测幅度谱的局部最大值。
将局部最大值对应的时间点作为雷达信号脉冲边沿。

📣 部分代码

clear all;clc;close all;%% 参数Fs = 1000;                              %采样率F0 = 0;                                 %起始频率Baud = 50;                              %带宽Taup = 10;                              %脉宽n = Fs*Taup;                            %信号点数t = linspace(0, Taup, n);Dob_N = 128;% ErrorWindowSize = 250;ErrorWindowSize = 400;%% 不同信噪比下，直接用DOB滤波器检测脉冲边沿，估计均方根误差FftLength = 512;MontNumber = 1000;SnrSeries = -15:1:10;SnrNumber = length(SnrSeries);PulseUpEdgeRslt_1 = zeros(SnrNumber, MontNumber);PulseDownEdgeRslt_1 = zeros(SnrNumber, MontNumber);PulseUpEdgeRslt_2 = zeros(SnrNumber, MontNumber);PulseDownEdgeRslt_2 = zeros(SnrNumber, MontNumber);MseUp = zeros(SnrNumber, 6);MseUp(:, 1) = SnrSeries';MseDown = zeros(SnrNumber, 6);MseDown(:, 1) = SnrSeries';MseWidth = zeros(SnrNumber, 6);MseWidth(:, 1) = SnrSeries';wb_Match_filter = waitbar(0,'正在处理，请稍候...');for ii = 1:length(SnrSeries)    SNR = SnrSeries(ii);    for k = 1:MontNumber            if MseWidth(ii,5) ~= 0        MseWidth(ii, 6) = sqrt(MseWidth(ii,6)/sum(MseWidth(ii,5)));    else        MseWidth(ii, 6) = 0;    end    MseUp(ii, 5) = MseUp(ii, 5)/MontNumber;    MseDown(ii, 5) = MseDown(ii, 5)/MontNumber;    MseWidth(ii, 5) = MseWidth(ii, 5)/MontNumber;endclose(wb_Match_filter);disp('数据处理完毕');%% 检测正确概率比较% 上升沿figure(1);plot(SnrSeries, MseUp(:,2), '*-');hold on;plot(SnrSeries, MseUp(:,5), '^:');xlabel('SNR [dB]');ylabel('Probability');legend('This paper', 'ED method');% 下降沿figure(2);plot(SnrSeries, MseDown(:,2), '*-');hold on;plot(SnrSeries, MseDown(:,5), '^:');xlabel('SNR [dB]');ylabel('Probability');legend('This paper', 'ED method');%% 均方根误差比较% 上升沿figure(3);plot(SnrSeries, MseUp(:,3)./1000, '*-');hold on;plot(SnrSeries, MseUp(:,6)./1000, '^:');xlabel('SNR [dB]');ylabel('RMSE [s]');legend('This paper', 'ED method');% 下降沿figure(4);plot(SnrSeries, MseDown(:,3)./1000, '*-');hold on;plot(SnrSeries, MseDown(:,6)./1000, '^:');xlabel('SNR [dB]');ylabel('RMSE [s]');legend('This paper', 'ED method');