基于分數(shù)階Fourier變換的LFM信號參數(shù)估計快速算法研究.pdf

1、廣泛應用于雷達、通信、地震勘測等系統(tǒng)中的LFM(線性調(diào)頻信號)是一種典型的非平穩(wěn)信號,它的參數(shù)估計問題比一般的平穩(wěn)信號要復雜,利用時頻工具對其進行處理是最為直接和有效的手段。分數(shù)階Fourier變換是時頻變換中的特例,可以將它理解為線性調(diào)頻基的分解,并且由于它在處理多分量時不會產(chǎn)生交叉項,所以在LFM信號的參數(shù)估計中得到了廣泛的應用。但是傳統(tǒng)的基于分數(shù)階Fourier變換的LFM信號參數(shù)估計需要在整個時頻平面上進行二維搜索,運算量大,不

2、利于實時處理,所以尋找快速簡捷且性能好的算法具有重要的意義和實用價值。本文以分數(shù)階Fourier變換為工具,結合其它優(yōu)化算法對LFM信號參數(shù)估計快速算法進行了探索和研究。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴闡述了分數(shù)階Fourier變換的基本定義及其性質(zhì),然后重點介紹了離散分數(shù)階Fourier變換算法中的采樣型算法,即Ozaktas采樣型算法和Pei采樣型算法,并針對這兩種模型,推導出了LFM信號參數(shù)估計理論模型。還介紹了一種特殊的離

3、散分數(shù)階Fourier變換-FRFT單點輸出的快速計算方法(SP-FRFT),并對其進行了仿真驗證。⑵分析了利用分數(shù)階Fourier變換對LFM信號進行參數(shù)估計時,影響估計精度的各種因素。提出在利用延時相乘法得到LFM信號的初始調(diào)頻率的前提下,將優(yōu)選法和分數(shù)階Fourier變換相結合來提高參數(shù)估計的精度以及減少搜索的運算量。通過仿真驗證表明該方法的可行性。⑶針對多分量LFM信號參數(shù)估計中存在的交叉項的問題,提出將乘性高階模糊函數(shù)法(PH