STLFMCW信号的周期FRFT检测与参数估计

结合对称三角线性调频连续波（STLFMCW）信号的时频特性,提出了一种采用周期分数阶傅里叶变换（FRFT）的STLFMCW信号检测与参数估计方法。分析了STLFMCW信号在周期FRFT域的能量积累特性,推导了信号周期FRFT的处理增益表达式。利用噪声在周期FRFT域的概率统计特性实现了检测门限的自适应确定。由于具有周期积累特性,在低信噪比下,该方法对调频周期、起始时间偏移、调频斜率和载频具有较好的估计性能。最后,仿真验证了该方法的有效性。     

基于STFT和FrFT的连续波雷达参数估计

连续波雷达的回波信号由目标进行调制,对回波参数的估计是雷达信号处理的主要任务.本文从短时傅里叶变换(STFT)和分数阶傅里叶变换(FrFT)的基本特点入手,介绍了他们进行雷达回波信号参数估计时的优缺点.针对这些特点,提出了一种基于两种方法的混合算法.混合算法分两步:首先,混合算法运用STFT进行速度粗测;然后,用FrFT对加速度进行估计同时进行速度的精测.最后本文进行蒙特卡罗仿真实验,实验结果证明,即使在较低信噪比下该算法依然有效.     

基于部分相关的LFM脉冲全参数估计

针对线性调频（LFM）脉冲信号的侦察问题,提出了调频率、中心频率、信号到达时间、脉宽全套参数集的估计方法。首先,使用分数阶傅里叶变换（FrFT）对信号的调频率与时频关系进行估计;紧接着选取部分相关脉冲对信号进行积累,利用自相关处理完成中心频率、信号到达时间、脉宽参数的估计;然后推导了估计参数的克拉美劳下界（CRLB）,分析了信噪比对估计误差的影响;最后分析了部分积累脉宽对估计误差的影响,给出了积累脉宽的选择范围。仿真分析表明,调频率估计误差几乎达到CRLB,在信噪比0 dB、基带与调制参数均未知的条件下,中心频率估计均方根误差约为10^-1MHz数量级,信号到达时间和脉宽估计均方根误差约在10^-1 μs数量级。参数估计误差受到相关脉冲宽度的影响,随着相关脉冲宽度的增加,估计误差呈现先减小后增大的趋势。所提方法特别适用于脉压、合成孔径等新体制雷达的侦察。     

基于FRFT自相似参数估计的异常流量检测方法

针对传统异常流量检测方法检测精度较低, Hurst指数估计受估计序列尺度的影响, 提出了基于分数阶傅里叶变换（FRFT）估计Hurst指数的方法。在此基础上, 实现了基于Hurst指数变化的异常检测, 有效解决了方法实现过程中FRFT最佳估计的分数阶阶数选择及Hurst参数求解的关键问题。实验表明, 基于FRFT的估计不受序列非平稳性影响, 对Hurst指数估计具有较高的估计精度, 并且可以准确地检测网络异常。     

LFM信号时频分布与分数阶域滤波仿真研究

通过分析LFM(线性频率调制信号)的时频分布,Wigner-ViUe分布,Wigner-Hough分布,并结合FRFT(分数阶Fourier变换)与上述时频分布的关系,得到利用FRFT进行分数阶Fourier域滤渡的可能,并通过matlab仿真验证了利用FRFT进行LFM信号滤波的优越性.     

一种新的宽带LFM信号到达角估计

利用分数阶傅里叶变换(FrFT)良好的信号选择性和抗干扰能力,提出了基于FrFT-自聚焦的宽带LFM(线性调频)信号到达角估计(DOA)方法,实现宽带LFM信号DOA高分辨率估计,仿真实验验证了新方法的有效性。     

LFM宽带雷达信号的多通道盲压缩感知模型研究

在传统压缩感知(Compressed sensing, CS)基础上,提出了一种基于盲压缩感知(Blind compressed sensing, BCS)理论的线性调频(Linear frequency modulated, LFM)雷达信号欠采样与重构的多通道模型.这一机制在稀疏基未知的条件下,利用LFM信号在分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier transform, FRFT)域上良好的能量聚集特性,将多个LFM信号看作是在多个未知阶次下FRFT域的稀疏表达,通过时延相关解线调和逐次消去相结合的的欠采样方法逐一估计出每个通道的LFM信号满足聚集性条件的特定分数阶傅里叶域,以此构造出该通道LFM信号对应的DFRFT正交稀疏基字典,以各DFRFT 正交基为对角块构建混合信号正交稀疏基字典,最后利用块重构算法从测量值中估计出稀疏信号,同时验证了LF M信号多通道BCS问题解的唯一性,从而实现了稀疏基未知情况下针对多路LFM宽带雷达信号的多通道盲压缩感知.     

短时分数阶傅里叶变换的基本性质

作为一种不会对信号时频结构在解线调时产生压缩扭曲的线性时频分析工具,短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)相比于分数阶傅里叶变换更适于处理多项式相位信号.证明了短时分数阶傅里叶变换的一些基本性质,例如:重构条件和帕塞瓦尔定理等.以chirp信号为例给出了STFrFT的窗函数和窗口参数的选择依据.本文结论为短时分数阶傅里叶变换的应用提供参考.     

周期线性调频干扰信号分数阶频谱分析与参数估计方法

针对跨周期的线性调频干扰信号的检测和参数估计问题,提出一种分数阶频谱分析与参数估计方法。以采样数据横跨2个周期为例,分析采样的周期线性调频干扰信号在分数阶傅里叶变换域的频谱分布特征,2个周期内的频谱重叠宽度与分数阶旋转角α和各周期内数据长度的关系,以及频谱尖峰发生偏移的条件。推导在离散分数阶傅里叶变换中各参数间的相互关系,得出采用快速解线性调频技术预估调频率的原因。实验结果表明,在2种仿真情况下,该方法都具有较高的参数估计精度。     

基于分数阶Fourier变换的多分量LFM信号检测与参数估计

介绍了分数阶Fourier变换的基本原理和基本性质，提出了基于分数阶Fourier变换的多分量LFM信号检测和参数估计方法。为了解决多个LFM分量之间的相互影响问题．特别是强分量掩盖弱分量的问题．本文还提出了一种结合逐次消去思想和分数阶Fourier变换的多分量LFM信号检测和参数估计算法，它可以解决强度相差较大的多分量LFM信号中检测和估计弱LFM分量参数的问题。仿真实验结果证明了该算法的有效性。     

一种LFM信号参数估计的新方法

提出了基于降维处理的LFM信号参数估计新方法。其基本思路是对信号进行数学变换,将LFM信号的中心频率估计转换为对正弦信号频率的估计,得中心频率估计值;基于解线性调频处理并对信号进行对应中心频率处的单值点DFT得到单值幅度谱,进而得到调频斜率估计值。新方法在较低的计算复杂度下,能获得较高精度的参数估计值。计算机仿真结果表明了该方法的有效性。     

Detection and parameter estimation of multicomponent LFM signal based on the fractional fourier transform

Copyright by Science in China Press 2Linear frequency modulation (LFM or chirp) signals are widely used in information systems such as radar, sonar, and communications. In these systems, to detect and estimate LFM signals is an important problem. For a long time, various methods based on maximum likelihood estimator are the predominant solutions to this task. Most of these methods can be ascribed to a multivariable optimization algorithm and are usually computationally demanding in impleme…     

基于WVD的LFM信号检测方法研究

对基于Wigner-Ville分布的LFM信号检测方法进行了总结,推导了加性高斯白噪声背景下的Wigner-Hough变换信噪比公式,并分别采用Wigner-Ville分布和Wigner-Hough变换对单线性调频信号、两线性调频信号进行了检测,然后对检测性能进行了分析。仿真结果表明,与Wigner-Ville分布相比,Wigner-Hough变换可有效抑制高斯白噪声的影响,同时对交叉项也有很好的消除作用。     

基于希尔伯特-黄变换双频信号的参数估计

为了提高双频信号参数估计在工程测量领域的精度,创新的提出了基于希尔伯特-黄变换和数据拟合算法估计双频信号参数的方法。输入系统的双频信号序列先经过EMD分解算法得到单频的信号序列,采用Hilbert变换得到信号的频率、幅值和相位信息,通过数据拟合算法对信号的频率、相位和幅值等进行校正,校正后参数的值可以精确到两位小数。为了增强该方法在操作上的便捷性和交互性,基于Matlab的GUI工具箱开发界面程序。     

MIMO-OFDM信号参数盲估计方法

为解决非协作通信中多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)信号的参数盲估计问题,提出基于循环自相关结合四阶循环累积量的多参数估计方法。求MIMO-OFDM信号的自相关函数,对其傅里叶变换后得到循环自相关函数,通过对循环自相关三维图不同切面的分析估计出符号周期、有用符号时间、循环前缀时间;求MIMO-OFDM信号的四阶循环累积量,通过检测峰值的数目及其对应的循环频率估计出子载波数及子载波频率。仿真结果表明,在较低信噪比下,所提算法可准确估计出MIMO-OFDM信号的多个参数。     

基于TWACS的弱信号检测及仿真技术研究

双向工频通信系统(TWACS)是一种基于电力配电网的新型通信技术。提出在不同噪声情况下应采用不同的 TWACS 信号检测方法,分析了差分检测方法,通过陷波和小波分析结合的手段得到了 TWACS 通信弱信号的良好的提取效果并由仿真实验证实了所提出的检测方法的可行性和有效性。     

基于CMOR的跳频信号参数盲估计算法

针对传统算法在复杂的电磁环境中不能准确有效地检测跳频信号的不足,提出一种基于Morlet复小波变换(complex-Morlet wavelet transform,CMOR)的跳频信号参数估计算法,挖掘CMOR的尺度序列与跳频信号频率之间的内在联系。MATLAB仿真与真实信号验证结果表明,该算法无需任何先验条件,能够准确地估计跳频信号的跳变点、跳周期、跳速及跳频频率等性能参数,算法流程清晰度与估计精度均优于其它算法。     

基于FRFT的多分量LFM信号DOA估计

提出了一种基于分数阶Fourier变换的多分量LFM信号波达方向估计算法。观测信号经滤波和解线调处理,变换为一系列单频平稳信号。在分数阶Fourier域结合传统的MUSIC算法,从而实现了LFM信号的方向估计。给出了估计误差的统计分析,使得这一方法在理论上趋于完备,仿真试验验证了算法的有效性。     

基于CS理论的LFM信号DOA估计*

针对常用LFM（linear frequency modulated）信号DOA（direction of arrival）估计算法采样数据量大,在低信噪比情况下估计效果不理想的问题,提出一种基于CS（compressed sensing或compressive sampling）理论的LFM信号DOA估计新方法。实验仿真验证了CS理论的基本原理及运用其进行LFM信号DOA估计的可行性。     

基于TMS系列DSP实现LFM信号的实时脉冲压缩

研究了以定点通用型DSP芯片TMS320VC5509为硬件核心的LFM信号实时脉冲压缩技术。在CCS 3.3软件开发平台上实现,采用C语言编程,结合Matlab仿真得到LFM信号和匹配滤波器的系数,在时域实现脉冲压缩算法。为有效抑制副瓣的影响,采用海明窗加权函数对滤波器进行调制。采用单位阶数耗时衡量滤波算法,通过增加滤波模块接口的方法对数据存储更新方式进行优化,并结合FIR滤波器的特性简化了卷积算法。测试表明,系统工作稳定,处理精度和实时性均达到了较高标准,可以满足工程应用的要求。