基于分数阶傅里叶变换的低信噪比线性调频信号参数快速估计算法

针对低信噪比线性调频信号参数估计精度低且运算量大的问题,该文提出一种基于高效分数阶傅里叶变换(FRFT)和分数阶频谱4阶原点矩的快速估计算法。该算法通过判断调频斜率的正负,以确定旋转阶次所在初始区间;进而应用高效FRFT获得初始旋转阶次;最终利用分数阶频谱4阶原点矩,进一步确定搜索区间和步长,实现精准搜索,从而满足参数精度的要求。实验结果表明,该算法尤其适合用于低信噪比情况下的线性调频(LFM)信号检测与参数的准确估计,而且运算量较低。     

LFM信号的FRFT模函数对称特性及参数估计

通过数学推导发现了时间无限长线性调频（LFM）信号的分数阶Fourier变换（FRFT）模函数具有对称性,且单边单调。之后经过分析,得出时限LFM信号的FRFT模函数也具有较好的这种特性。根据此结论提出了基于FRFT的时限LFM信号检测与参数估计的新方法,此方法采用两级搜索,克服了FRFT算法误差对线性调频信号的FRFT模函数对称性和单调性的影响,在减少了运算量的同时提高了参数估计精度。仿真分析证实了此方法的有效性。     

高动态环境二进制偏移载波调制信号的捕获

针对含一阶多普勒变化率的高动态二进制偏移载波（BOC, Binary Offset Carrier）调制信号捕获精度低且运算量大的问题,本文在部分匹配滤波器结合分数阶傅里叶变换（PMF-FRFT, Partially Matched Filter-Fractional Fourier Transform）算法的基础上提出使用分数阶功率谱累积结合分级FRFT的捕获算法。该算法首先利用PMF对信号进行分段处理,实现了接收信号和本地伪码之间的快速相关。然后结合线性调频信号（LFM, Linear frequency modulation signal）在不同FRFT域内的能量聚集特性,利用分级FRFT结合分数阶功率谱累积精确确定最优阶数。最后利用FRFT在所对应的最优阶数下结合分数阶功率谱累积实现对存在一阶多普勒变化率信号的精确捕获。仿真结果表明,该算法可以减小算法运算量,缩短捕获时间。且在功率谱累积20次,伪随机码长度为1023、信噪比为-22 dB左右的时候仍然能够实现精确的捕获。      

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号分辨率分析

分数阶傅里叶变换(FRFT)是分析线性调频信号(LFM)最有效的工具之一.本文研究了LFM信号在分数阶傅里叶域(FRFD)上的分辨性能以及变换阶次上的分辨性能,并研究了变换阶次误差对输出信噪比的影响,分别得到了 FRFD分辨率、变换阶次分辨率、输出信噪比损失与信号持续时间及调频率的关系,为利用FRFT进行LFM信号检测和参数估计时的分辨率分析、变换阶次搜索步长的选择等提供一定的理论参考.     

基于FRFT的LFM信号参数估计误差分析

分析了运用分数阶傅立叶变换(FRFT)估计线性频率调制(LFM)信号参数时影响其估计误差的几个因素.通过仿真和比较得出采样点数和旋转角度搜索间隔与参数估计误差之间的关系:初始频率的估计误差随着采样点数的增大而减小;调频斜率的估计误差随着旋转角度搜索间隔的减小而减小.基于此,可以针对不同的情况在相同的计算量下,通过不同的选择更好地满足精度要求.仿真结果验证了该结论的有效性.     

一种P3/P4多相码雷达信号参数快速估计方法

针对Wigner-Ville变换、Radon-Wigner变换估计P3/P4多相编码雷达信号参数存在运算量大、估计精度低等问题,提出了基于Radon-Ambiguity变换和分数阶傅立叶变换（FRFT）联合分析的参数快速估计方法。该方法采用Radon-Ambiguity变换估计信号调制斜率,采用分数阶傅立叶变换估计载频、周期等,通过两次一维搜索峰值来估计信号的参数,与Wigner变换、Radon-Wigner变换的二维搜索峰值相比,运算量大大降低,且提高了参数估计精度。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种chirp信号快速参数估计算法

针对目前线性调频(chirp,LFM)信号参数估计算法运算量较大且估计参数较少的问题,在分析Radon-Wigner变换(RWT)和分数阶傅里叶变换(FrFT)应用于chirp信号参数估计的基础上,提出了一种基于Wigner-Ville分布(WVD)切片和FrFT的chirp信号参数估计新算法。该算法首先通过对观测信号两个WVD切片的计算估计出调频斜率,然后得到相应的FrFT阶数,最后利用一次FrFT估计出chirp信号的初始频率、初始相位和幅度等参数。整个算法只需三次FFT的计算量即可估计出chirp信号的四个参数。仿真实验表明了该算法能在低信噪比下实现chirp信号参数的快速有效估计。     

分数阶傅里叶变换在水下多目标方位估计中的应用研究

线性调频（Linear Frequency Modulation,LFM）信号作为一种具有大时宽带宽积的信号被广泛应用于主动声纳中以进行水下目标方位估计。分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform,FRFT）技术对LFM信号分析具有独特的优势,本文通过对FRFT的理论研究,分析其应用于水下多目标方位估计领域的可行性。对于FRFT最优阶次搜索中存在的误差影响,本文研究范数约束Capon波束形成技术（Norm Constrained Capon Beamforming,NCCB）,利用NCCB算法提高FRFT预处理后的目标方位估计的稳健性。最后,本文将分数阶预处理与稳健波束形成算法结合,通过计算机仿真验证了基于FRFT预处理的NCCB算法在低信噪比环境下仍然可以实现水下多目标方位的稳健估计。      

基于GSFrFT的STLFMCW信号参数估计

结合低截获概率雷达中常用的对称三角线性调频连续波信号(STLFMCW)的特点,提出了基于高斯短时分数阶傅里叶变换(GSFrFT)的STLFMCW信号参数估计算法.该算法首先在分数阶域二维时频面内搜索最佳旋转角,确定FrFT阶数,接着做信号的GSFrFT,然后在分数阶域表示出信号的时频关系,最后通过高斯窗长的调整实现信号参数的有效估计.仿真结果表明,该算法能在较低信噪比下精确估计信号参数.     

基于FRFT的线性调频信号欠采样快速检测方法

采用分数阶Fourier变换对线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)进行检测与参数估计时,由于信号的特征未知,需要运用二维搜索方法确定分数阶Fourier变换的最佳旋转角度.该方法运算量巨大.为减少运算量,本文推导了欠采样前后LFM信号的分数阶Fourier变换最佳能量聚集旋转角度关系,证明了无噪LFM信号的调频率估计可以完全不受Nyquist采样定理的限制;通过推导分析欠采样含噪LFM信号在最佳分数阶Fourier域的信噪比,给出了欠采样倍数M对LFM信号检测的影响及其选取原则;最终提出一种基于欠采样理论的LFM信号快速检测方法.实验结果表明,当M选取合适时,利用原始信号的欠采样样本即可对LFM信号实现有效检测,快速确定其调频率.     

二相编码脉冲信号的距离多普勒信号处理

基于伪随机二相编码连续波和相干脉冲串信号的特点，提出一种脉间二相编码脉冲雷达信号及其处理的一般模型和等效简化模型，同时给出了该信号处理方法用于点目标的仿真结果。最后，结合雷达高度表回波信号的特点，较为详细地讨论了脉间二相编码信号在雷达高度表中的应用，也给出了仿真结果。     

雷达信号仿真及实现方法

本文介绍了雷达信号仿真的方法,讨论了各种雷达信号模拟器的结构,对模拟器的主控台软件设计也做了较为详细的阐述。     

一种低截获概率雷达信号及其信号处理

针对低截获概率雷达设计了一种线性调频和相位编码混合信号，这种混合信号兼有线性调频和相位编码信号的优点，又弥补丁各自的缺点，以小时宽、小带宽获得大信噪比改善。文中对这种混合信号的性能及脉冲压缩处理进行了理论和仿真分析。     

Quantitative Optoacoustic Signal Extraction Using Sparse Signal Representation

We report on a new quantification methodology of optoacoustic tomographic reconstructions under heterogeneous illumination conditions representative of realistic whole-body imaging scenarios. Our method relies on the differences in the spatial characteristics of the absorption coefficient and the optical energy density within the medium. By using sparse-representation based decomposition, we exploit these different characteristics to extract both the absorption coefficient and the photon density within the imaged object from the optoacoustic image. In contrast to previous methods, this algorithm is not based on the solution of theoretical light transport equations and it does not require explicit knowledge of the illumination geometry or the optical properties of the object and other unknown or loosely defined experimental parameters, leading to highly robust performance. The method was successfully examined with numerically and experimentally generated data and was found to be ideally suited for practical implementations in tomographic schemes of varying complexity, including multiprojection illumination systems and multispectral optoacoustic tomography (MSOT) studies of tissue biomarkers.      

高速数据采集系统的信号完整性分析

信号完整性已经成为了高速数字PCB设计所关心的主要问题.文中简述了基于IBIS模型的信号完整性仿真分析的基本概念及其流程,并分析了基于IBIS模型的高速数据采集系统的信号完整性问题,利用仿真结果对设计进行修改.说明高速电路设计中采用基于信号完整性仿真设计是必要的,也是可行的.     

Characterisation of Signal Modality: Exploiting Signal Nonlinearity in Machine Learning and Signal Processing

A novel method for online tracking of the changes in the nonlinearity within both real-domain and complex–valued signals is introduced. This is achieved by a collaborative adaptive signal processing approach based on a hybrid filter. By tracking the dynamics of the adaptive mixing parameter within the employed hybrid filtering architecture, we show that it is possible to quantify the degree of nonlinearity within both real- and complex-valued data. Implementations for tracking nonlinearity in general and then more specifically sparsity are illustrated on both benchmark and real world data. It is also shown that by combining the information obtained from hybrid filters of different natures it is possible to use this method to gain a more complete understanding of the nature of the nonlinearity within a signal. This also paves the way for building multidimensional feature spaces and their application in data/information fusion.     

信号波形

显然,当一串脉冲对高频正弦载波进行幅度调制时,该脉冲串(行同步脉冲)中丰富的偶次谐波分量将产生几个谐波边带.NTSC信号的视频波形确实是很复杂的.管弦乐和语言所产生的音频波形也极其复杂.     

信号衰减器

信号衰减器基本上是一种四端器件,在某些情况下,其中两端可能是共用的。这种器件用于以精确的量值来降低信号电平,使得放大器和信号调节装置不致过激励(信号太大)而引起失真。与滤波器不同,衰减器具有平坦的响应,仅仅降低信号电平。图2.50说明这一点。 用于阻抗匹配型衰减器,通常,希望损耗最小;因此这种衰减器经常称为最小损耗衰减器。一种典型的应用是:把75Ω有线电视系统与50Ω频谱分析仪匹配起来。这种小盒的最简单类型是L形衰减器,这样称呼是因为该电路像字母“L”。