一种分数阶傅里叶变换快速算法的研究

介绍了分数阶傅里叶变换的定义,接着提出了一种分数阶傅里叶变换的快速算法,其中分数阶傅里叶变换快速算法分三步进行:线性调频信号乘法,线性调频信号卷积,另一个线性调频信号乘法,从而利用FFT来计算FRFT。这种算法思想直观,结果与连续FRFT的输出接近。最后用具体的信号作了计算机仿真,并给出Matlab仿真结果图。     

基于FRFT的二维扩频通信方案

介绍了分数阶傅里叶变换的基本概念和原理,分析了线性调频信号在分数阶傅里叶变换中的特点,指出用分数阶傅里叶变换对线性调频信号进行检测和解调的理论依据,并在此基础上,提出了1种基于分数阶傅里叶变换的二维扩频通信方案。该方案的优点在于使通信系统的抗侦收和抗干扰能力更强,提高了战场的频谱使用率。     

分数阶傅里叶变换在雷达多目标检测和参数估计中的应用

介绍了分数阶傅里叶变换的基本原理和基本性质。结合时域和频域上扫频滤波器的原理推导出了分数域上的扫频滤波器的实现形式。利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号有很好的聚焦性的性质,提出了基于分数阶傅里叶变换的雷达多目标检测和参数估计算法。解决了在强度相差较大的强分量信号中检测和估计弱分量LFM信号参数的问题。仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于FrFT的欠采样LFM信号分离与参数估计

基于分数阶傅里叶变换，本文提出了一种欠采样条件下的宽带与窄带线性调频信号分离与参数估计方法。该方法先由延迟相乘和牛顿迭代算法估计信号的调频斜率，然后在分数阶傅立叶变换域进行滤波，实现信号分离。最后对欠采样信号解频率模糊，估计信号的初始频率。仿真表明了该方法分离宽带与窄带线性调频信号的可行性与分离后信号参数估计的有效性。     

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的中压配电线载波通信方法

针对中压配电线信道特性,提出了一种基于分数阶Fourier变换(FRFT)的通信方法.以线性调频信号(chirp)作为调制信号,利用线性调频信号在分数阶傅里叶变换域的能量聚焦特性,提高系统的抗噪声干扰和频率选择性衰减的能力.建立了系统的仿真模型,仿真结果证明了方法的可行性.     

基于FrFT域滤波的灵巧噪声干扰抑制方法

基于数字射频存储器(DRFM)的灵巧噪声干扰兼具压制式干扰效果和欺骗式干扰效果,难以被传统抗干扰方法有效抑制。针对这一问题,本文结合分数阶傅里叶变换(FrFT)与分数阶域滤波方法,提出了一种线性调频脉冲压缩雷达体制下的灵巧噪声干扰抑制方法。首先对接收信号进行分数阶傅里叶变换,随后根据发射信号在分数阶域的特征参数,设计分数阶域滤波器,对接收信号进行分数阶域滤波以滤除干扰,最后进行分数阶反变换还原目标信号。仿真结果表明,该方法能够对卷积噪声干扰与乘积噪声干扰两种典型的灵巧噪声干扰进行有效抑制,准确检测目标的位置。      

一种LFMCW雷达距离速度去耦合方法

宽带线性调频连续波雷达应用非常广泛,但目标运动会带来距离与速度耦合的问题从而使距离谱产生模糊。文中在分析目标回波信号基础上,提出了一种基于Radon-Ambiguity变换与分数阶傅里叶变换的距离速度去耦合新方法。该方法利用Radon-Ambiguity变换和分数阶傅里叶变换分别估计回波信号的调频率和估计初始频率,最终实现距离速度去耦合。仿真结果验证了该算法的有效性,算法同时具有速度快、精度高等优点。     

基于分数阶傅里叶变换的双基地雷达线性调频信号的参数联合估计新方法

该文提出一种双基地MIMO雷达线性调频(LFM)信号参数的联合估计新方法。在所提出的新的双基地MIMO雷达的信号模型基础上,利用分数阶傅里叶变换对线性调频(LFM)信号的能量聚集特性进行提取,根据分数阶傅里叶变换域内的峰值点对多普勒频移尺度和时延进行估计,并采用FRFT-MUSIC算法实现了线性调频(LFM)信号收发角的联合估计,实现了收发角的自动配对。仿真实验验证了算法的有效性。     

短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分辨能力

调频信号的检测和参数估计一直是信号处理领域的研究热点之一。为深入挖掘短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分析优势,从短时分数阶傅里叶变换的定义出发,推导了其时频分辨能力与信号参数的关系,并与短时傅里叶变换进行了对比分析。结论表明,短时傅里叶变换时频分辨能力与信号频率变化率有关,而短时分数阶傅里叶变换几乎不受调频率变化率影响。最后,通过对比仿真实验证明,对于频率变化率较小的信号,两者时频分辨效果差别不明显,对于频率变化率较大的信号,短时分数阶傅里叶变换的时频分辨效果更好。     

基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测

该文针对传统的基于二次时频分析和原子追踪匹配方法处理多分量LFM信号时存在的时频干扰和等振幅交叉分解等问题,提出了一种基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测方法,该方法采用多尺度的线调频基函数对多分量LFM信号进行投影分解,通过从不同的时间支撑区内投影系数最大的基函数中寻找出使分解信号能量最大的基元函数组合,逐次获得信号包含的能量最大的LFM信号分量,从基元函数连接形成的频率曲线即可获得LFM信号分量瞬时频率的估计,再对分量瞬时频率求起始时间点的频率值和曲线斜率便可得到该LFM分量的中心频率及调频斜率,仿真试验表明该文方法能精确地提取等振幅多分量LFM信号的瞬时频率,并具有很强的抗噪声干扰能力。     

数字宽带LFM信号的数据率对脉冲压缩性能的影响

用数字方式合成超宽带LFM信号时,由于工作时钟和数据率的限制,信号的相位存在不连续性。本文从数据率对宽带数字LFM信号脉压波形的影响的分析和仿真入手,提出了对于大时带积（D〉4000）LFM信号,只要相位更新数据率等于或大于信号带宽,低频率更新数据率对其脉压性能不会造成严重影响,得出用低频率更新数据率器件同样可以产生脉压性能良好、信号带宽4倍或8倍于其频率更新数据率的超宽带LFM信号的结论,从而为用较低频率更新数据率的DDS器件产生带宽接近其相位更新数据率的宽带LFM信号提供了理论依据。     

基于移频滤波的脉压雷达抗干扰方法

针对线性调频(LFM)脉冲压缩雷达易受移频欺骗干扰影响的问题,提出了基于移频检测的起始频率捷变LFM雷达抗干扰方法.通过分析匹配滤波器参考函数、目标回波信号和干扰信号在频域的相对位置,利用脉间LFM信号起始频率不同的特点,将接收信号进行移频,使得目标回波信号分量无脉压输出,从而确定干扰信号分量在时域的位置,通过时域选通对未进行移频的接收信号脉压结果中的干扰进行滤除达到抗干扰目的.仿真分析了移频检测抗干扰性能,结果验证了所提方法的有效性.     

基于特征分解功率谱估计的距离成像算法

线性调频(LFM)信号是高分辨率雷达的主要信号形式之一,通过分析LFM雷达信号实现距离高分辨率成像的原理,针对杂波和噪声对雷达回波信号的影响,提出了利用基于特征分解功率谱估计的方法进行频率估计,从而实现LFM雷达信号的距离成像的算法。仿真结果表明,该方法对低信噪比情况下的目标距离一维成像是有效的。     

基于频率区间二分解调的LFM信号参数估计方法

首先讨论了线性调频信号在时频域的主要特点及调频斜率与振幅频谱的关系,在此基础上提出基于频率区间二分解调的LFM信号参数估计方法。该方法充分利用了LFM信号的线性性质,有效地将信号与噪声分离开来,通过二分法搜索调频斜率,提高了LFM信号参数的估计效率。     

基于QPF的线性调频信号分离与估计

二次相位函数方法是将瞬时调频率估计算法应用于LFM信号参数估计,文中对多分量的LFM信号用QPF法进行了分析,用IQPF法解决其所存在的交叉项问题,并采用Clean法实现了不同强度LFM信号的分离与参数估计,同时抑制了强分量信号对弱分量信号的遮蔽干扰。仿真实验表明,该方法效果良好。     

基于相位匹配的噪声调幅干扰下LFM信号检测

该文提出一种基于相位匹配原理的噪声调幅干扰下LFM信号检测方法。推导了噪声调幅干扰信号载频估计方法,利用干扰信号载频信息,实现信号的相位匹配,并基于最小二乘相位匹配方法实现LFM信号检测。仿真结果证明了文中原理和方法的正确性。     

强噪声环境下的多分量LFM信号识别

提出通过固定延迟的模糊函数来识别多分量LFM信号的线性调频率。然后利用识别出的线性调频率对信号进行解线调,再对解线调后的信号进行FFT来识别每个LFM信号分量的初始频率。最后对该方法进行了计算机仿真验证,仿真结果表明该方法能对强噪声环境下的多分量LFM信号进行有效识别。该方法计算量小、可靠性高,完全可以在工程上实现对多分量LFM信号的实时侦察识别。     

基于ST-FRFT的非合作水声脉冲信号检测方法

为解决非合作条件下水声脉冲信号检测与参数估计的难题,本文提出了一种基于短时分数阶傅里叶变换（ST-FRFT）的检测方法。线性调频（LFM）和单频（CW）脉冲信号是最常见的两种水下声脉冲信号,在非合作条件下,信号参数信息的缺失使得不能直接采用匹配滤波检测方法,傅里叶变换（FT）对CW信号具有良好的检测增益,但对LFM信号检测增益下降,尤其是具有较大调制率的LFM信号。分数阶傅里叶变换（FRFT）对LFM信号具有良好的能量聚集性特点,有利于LFM信号的检测,并且包含了Fourier变换,同样适用于CW信号的检测。为了同时获得接收信号的时域和频域特征,设计了基于短时分数阶傅里叶变换（ST-FRFT）的检测器,可以实现信号参数未知的情况下对LFM和CW信号的截获检测。理论分析了ST-FRFT与STFT方法针对LFM信号和CW信号的检测性能,基于FT的方法对LFM信号的处理增益受到调制率的影响,相对于CW信号增益下降,并且随窗长呈非线性变化,非合作条件下难以获得最佳窗长,而FRFT对LFM信号可以获得近似匹配滤波的处理增益,提高了LFM信号的检测性能。仿真结果和湖试数据处理结果验证了理论分析的正确性与该方法的有效性。      

一种新的基于相位扰动的线性调频信号 SAR 抗干扰方法

以数字射频存储技术(DRFM)为代表的有源相参干扰是对抗合成孔径雷达(SAR)一种行之有效的干扰方式,传统线 性调频信号(LFM)合成孔径雷达对抗有源相参干扰能力较差。文中采用一种新的相位扰动线性调频信号(PPLFM),与传统 LFM 信号相比,增加了波形的复杂性,可有效提高其抗干扰能力。文中首先给出了PPLFM 信号的设计方法,重点优化了其扰动幅度矩阵;随后,分析了不同扰动参数时PPLFM信号的抗干扰性能与成像性能;最后,对其抗假目标干扰和移频干扰能力与 LFM 信号进行了比较。仿真结果表明,与传统LFM信号相比,新的PPLFM信号可以有效抑制有源相参干扰。