FRFT在線性調頻信號檢測與濾波中的應用研究.pdf

1、線性調頻(LFM)信號是一種典型的非平穩(wěn)信號，廣泛應用于雷達、通信、聲吶等系統(tǒng)中。對LFM信號進行檢測與參數(shù)估計具有重要意義。LFM信號在傳輸過程中難免受到干擾，因此如何從噪聲和多分量信號中分離出所需LFM信號，即LFM信號濾波，成為一個亟待研究的課題。有限長LFM信號經過分數(shù)階傅里葉變換(FRFT)會呈現(xiàn)能量集聚現(xiàn)象，因此FRFT成為分析LFM信號的有效工具之一。
　　首先，采用短時傅里葉變換(STFT)、Wigner-Vill

2、e分布(WVD)及Wigner-Hough變換(WHT)對單分量及多分量LFM信號進行檢測。其次，研究了FRFT理論，構建了LFM信號檢測與參數(shù)估計模型，通過數(shù)學推導，闡述了分數(shù)階傅里葉域單分量及多分量LFM信號的參數(shù)估計原理，討論了量綱歸一化、采樣頻率、信噪比對LFM信號參數(shù)估計性能的影響。對比分析了FRFT、STFT、WVD及WHT對LFM信號的檢測性能，結果表明FRFT更適合處理LFM信號。再次，給出了分數(shù)階傅里葉域LFM信號濾波

3、算法的具體流程，建立了單分量含噪LFM信號濾波模型及多分量LFM信號分離模型。仿真結果表明，經FRFT濾波后，單分量含噪LFM信號的信噪比提高了近2.04dB，且FRFT可有效分離多分量LFM信號。
　　最后，提出了一種基于延時相關與FRFT的含噪單分量LFM信號改進濾波算法。與傳統(tǒng)FRFT濾波算法相比，改進濾波算法的計算量明顯減少。經過改進算法濾波后，信噪比提高了近2.41dB。理論分析和仿真結果表明了改進濾波算法的可行性和有效