无线电调频信号的随机非平稳性分析

设无线电调频引信发射信号为st（t），载波频率为f0。假定载波频率是确定性的，那么，发射信号经过弹目交会后，引信接收到回波信号。由于弹目交会复杂，目标不同，或目标本身特征不同，即便知道载波信号频率，但目标反射回波相位也是时变的，因而回波信号是具有随机相位的随机过程。即它的一个样本是二维函数。设回波信号sr（t）的第n个样本为sr（t，n），则有

式中，δ（n）为克罗内克（Kronecker）德尔塔函数；i是对样本sr（t，n）相位φi随机抽取的随机数；τ为引信辐射的电磁波在引信与目标之间往返传播延迟的时间。δ函数为

这样，在t＝t1时刻，对所有样本sr（t，n）求积平均，可得(www.xing528.com)

从广义平稳随机过程定义来看，一个随机过程若为平稳的，则在任何时刻其集平均＝c（常数），其自相关函数只与其滞后量有关，而与时间点无关。即有：R（t1，τ）＝R（t2，τ）。从式（3-7）可以看出，只要sinφi和cosφi有一个极限不为零，那么就是一个与t1有关的量，是t1的时间函数，就不是常数。因此，回波信号的性质与随机相位φi的分布有关。事实上，回波信号的相位是由目标性质所决定的，实际目标引起的回波信号相位φi的分布是不均匀的，由此sinφi和cosφi的极限都不会为零，即（常数），所以，回波信号sr（t）就不是一个平稳过程。当然，某种情况下随机相位φi可能分布均匀，但只要载波信号频率f0本身具有随机性，那么sr（t）就一定是非平稳随机过程。

由此可见，无线电调频信号是随机非平稳的。因此，对调频信号进行分析处理时，当目标为点目标，并可以肯定地确知发射信号和回波信号时，可采用确定性信号的分析处理方法。而实际上调频信号是随机非平稳的，应该以非平稳随机信号理论为前提，采用时频分析方法，这样才有可能正确认知和分析处理调频信号。