基于分数傅里叶感知信号变换新视角下地震感知信号识别方法

分数感知阶傅里叶感知信号变换模型应用地震感知信号宽带网络是新时期我国经济社会发展的战略性公共基础设施,发展分数感知阶傅里叶感知信号变换模型应用地震感知信号宽带网络有效促进地震感知信号的广义信号感知时频分布的信噪比预测精度。     

基于自适应分数阶傅里叶变换的线性调频信号检测及参数估计

该文提出了一种基于最小均方算法的自适应计算分数阶傅里叶变换的方法并将该方法应用到多分量chirp信号的检测与估计之中。该方法通过对连续型分数阶傅里叶反变换进行离散化采样,得到适合数值计算的离散形式,进而通过适当的选择输入向量和目标函数构造自适应滤波器,经过最小均方算法进行训练后所得的滤波器权系数即为分数阶傅里叶变换的结果。仿真实验表明,该方法可以用来计算分数阶傅里叶变换及对chirp信号进行检测和参数估计,且计算延时相对较小。     

一种线性调频信号参数分析的综合方法

研究了合成孔径雷达中的线性调频（LFM）信号的参数估计问题。分析和比较了常用的LFM分析算法的优缺点，提出了一种基于分数阶傅里叶变换和相位解缠的综合方法，提高了估计的有效性和鲁捧性。在计算机仿真中，采用该方法的估计参数对畸变LFM信号进行相位补偿和脉冲压缩，获得了令人满意的分析结果，验证了该方法的有效性和鲁棒性。最后，分析了LFM信号各阶分数阶傅里叶变换的特性，优化了分数阶傅里叶变换扫描算法，大大缩短了运算时间。     

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。     

一种基于FRFT的多信源近场DOA估计

本文提出了一种利用分数阶傅里叶变换进行近场多信源角度估计的方法。针对无人驾驶环境感知近场条件下目标的一维和两维信号模型,利用分数阶傅里叶变换计算二次项系数,进而得到目标来波方向角度估计;采用CLEAN方式进行信号逐一分离多个不同信源。通过仿真对近场不同类型目标进行仿真,验证算法的有效性。     

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。     

分数阶傅里叶变换时滞模型及其应用

实际采集到的信号中常常含有与信号频谱相同的延时噪声分量,难以用常规的滤波方法剔除。针对延时噪声干扰的特点,依据分数阶傅里叶变换（FRFT）的时移特性和乘积变换延时特性,提出了一个信号与同频噪声分离的时滞模型,通过对含噪信号进行相应的分数阶傅里叶变换,在变换域上可不断加大信号与同频噪声的距离,距离的增加与迭代次数成正比,从而能较好地分离同频干扰。实验中,对分数阶傅里叶变换的分离效果进行了仿真演示。     

基于DFRFT水下动目标LFM回波检测算法

匹配滤波器作为高斯白噪声背景下线性调频信号的最优检测器,在水下声信号处理中得到了广泛的应用。根据匹配滤波器输出峰值位置可以获得目标距离的估计,但运动目标径向速度造成的回波和样本失配将导致匹配滤波器检测性能下降。利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号的聚焦特性,提出了应用离散分数阶傅里叶变换的水下运动目标线性调频回波检测算法。仿真测试表明,该算法对于混响噪声背景下径向速度未知动目标的线性调频回波具有良好的检测性能。     

低信噪比下LFM-BPSK复合信号参数估计新方法

LFM-BPSK复合信号已应用于多种雷达中,针对此类信号的参数估计问题提出了一种基于分数阶傅里叶变换和ZAM分布联合估计的方法。该方法首先搜索复合信号的分数阶傅里叶变换峰值从而估计起始频率和调频斜率,然后利用调频斜率重构LFM信号并对复合信号进行解线调,最后对解线调之后的信号提取ZAM分布在起始频率截面的负峰值估计码元宽度。仿真表明,该方法能在低信噪比下精确估计信号参数。     

多相编码雷达信号参数快速估计方法

针对Wigner-Ville分布、Radon-Wigner变换估计多相编码雷达信号参数存在运算量大、估计精度低等问题,本文提出了基于Radon-ambiguity变换和分数阶傅里叶变换(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,采用分数阶傅里叶变换估计载频、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。     

基于分数阶Fourier变换的模糊函数及其在二次调频信号参数估计应用中的研究

作为处理非平稳信号的一种重要工具,模糊函数(ambiguity function,AF)已经被广泛应用于雷达信号处理、声纳技术等领域,并对线性调频信号信号的参数估计具有极好的处理能力。但对应用于众多领域的二次调频信号,模糊函数就显得无能为力了。作为Fourier变换的更广义形式,分数阶Fourier变换(Fractional Fourier transform)近年来受到了广泛关注。为解决二次调频信号的估计问题,本文研究了基于分数阶Fourier变换的模糊函数,给出了这种变换的一些新的重要性质,如共轭对称性、Moyal公式、时移性等,推导出了它与经典模糊函数、基于分数阶Fourier变换的Wigner分布、短时Fourier变换、小波变换等其他时频变换的关系。作为应用,最后本文用这种分数阶模糊函数来估计二次调频信号,应用实例的仿真结果表明了分数阶模糊函数在估计二次调频信号参数方面的可行性和有效性。      

从离散到连续 ——分数阶信号处理的理论、方法与应用

 近年来,分数阶信号处理受到广泛关注,已成为研究热点.本文对分数阶信号处理理论、方法与应用进行了综述,分别简述了分数阶傅里叶变换、分数阶微积分、分数阶系统、分数阶统计量、分形的理论方法以及它们在信号处理领域中的应用.     

复数阶分数傅里叶变换的光学解释

基于分数傅里叶变换的级联性,将变换级次由实数扩展到复数,获得了复数阶分数傅里叶变换的定义,推证了分数傅里叶变换的帕赛瓦尔定理,分析了其与吸收介质内部光传过程的等效性,诠释了复数阶分数傅里叶变换的物理机制,计算机模拟实验验证了结论的可靠性。     

多采样率信号处理的发展

数字通信系统中,为适应传输、降低资源消耗、适于处理操作,常需要变换信号的采样率。多采样率信号处理理论从语音信号处理中发展起来,在应用中不断丰富。随着软件无线电的应用,多采样率变换在数字信号领域占据越来越重要的地位。多采样率信号处理技术与小波分析、分数阶傅里叶变换等其他信号处理技术相结合是未来发展的方向。     

Fast detection and parameter estimation for polyphase-code radar signal

The detection and parameter estimation for polyphase-code radar signal are analysed in this article. In view of the fact that traditional algorithms of signal detection and parameter estimation have enormous computational complexity, a joint fast algorithm employed fractional operation is proposed to detect the polyphase-code radar signal and estimate its modulation parameter. The proposed algorithm firstly detects the signal and estimates the sweep rate with the detection statistics derived from fractional autocorrelation. Then proposed algorithm achieves the estimation of other modulation parameters by using fractional Fourier transform (FrFT). Simulation results have verified the effectiveness of the proposed algorithm. Compared with traditional algorithms, proposed algorithm has identical performance of detection and parameter estimation, but can remarkably reduce computational cost. The proposed algorithm is suitable for the application of practical equipment.     

小波包分析在雷达信号处理中的应用

现代雷达技术的一个重要发展方向是超宽带、多功能、智能化。提高识别系统的智能化,是雷达目标识别领域的一个关键性问题。雷达所发射的信号向宽带和超宽带扩展。传统的傅里叶变换对非平稳信号几乎无法处理,小波包理论将频带进行多层次划分,并能根据被分析信号的特征自适应地选择相应频带,使之与信号频谱相匹配。     

Fractional Fourier transform of the Gaussian and fractional domain signal support

The fractional Fourier transform (FrFT) provides an important extension to conventional Fourier theory for the analysis and synthesis of linear chirp signals. It is a parameterised transform which can be used to provide extremely compact representations. The representation is maximally compressed when the transform parameter, /spl alpha/, is matched to the chirp rate of the input signal. Existing proofs are extended to demonstrate that the fractional Fourier transform of the Gaussian function also has Gaussian support. Furthermore, expressions are developed which allow calculation of the spread of the signal representation for a Gaussian windowed linear chirp signal in any fractional domain. Both continuous and discrete cases are considered. The fractional domains exhibiting minimum and maximum support for a given signal define the limit on joint time-frequency resolution available under the FrFT. This is equated with a restatement of the uncertainty principle for linear chirp signals and the fractional Fourier domains. The calculated values for the fractional domain support are tested empirically through comparison with the discrete transform output for a synthetic signal with known parameters. It is shown that the same expressions are appropriate for predicting the support of the ordinary Fourier transform of a Gaussian windowed linear chirp signal.     

一种基于分数阶傅立叶变换的时变信道参数估计方法

时变衰落信道环境对准确的信道估计提出了巨大挑战.本文提出了一种基于分数阶傅立叶变换的时变信道参数估计方法.该方法根据信道参数模型,通过发射多分量线性调频信号探测信道,在接收端应用分数阶傅立叶变换对接收信号进行参数估计,从而获得时变信道参数.分析和数值仿真结果表明,这一方法具有较高的估计精度,并且计算简单.     

组合幂调频信号的时频移估计

为了准确估计接收信号的时频移参数和降低估计复杂度,设计了一种组合幂调频(CPFM)信号,该信号由具有时间间隔的正负幂调频(PFM)信号构成,并提出了基于CPFM信号的时频移估计算法.在算法中首先将CPFM信号降阶,然后独立地估计时延和频移,即采用三次相位函数(CPF)估计时延,通过正负PFM相位相消后再估计频移.相比于分数阶傅里叶变换(FRFT)时频移估计算法,所提算法避免了时延估计对频移估计的影响,而且仅需两次一维搜索,降低了计算量.仿真结果表明,该算法能准确地估计CPFM信号的时延和频移,并且频移估计均方误差(MSE)接近克拉美劳下界(CRLB).