基于分数阶傅里叶变换的宽带LFM相干信号的DOA估计

提出一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的宽带线性调频信号(LFM)相干信号的波达方向(DOA)估计方法。针对分数阶傅里叶变换的谱峰聚集特点,该算法构造了分数阶傅里叶域(FRF域)的宽带LFM信号的阵列数据模型,在FRF域内利用Toeplitz矩阵重构特性,实现对相干信号的解相干,最后通过谱峰搜索完成入射信号的DOA估计。算法在不减小阵列有效孔径的情况下,增加了可估计相干信号源数目,并在低信噪比条件下能够得到较好的性能。实验仿真证明了该算法的有效性。     

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.     

基于FFT和FRFT的非平稳干扰估计和抑制

提出了一个基于快速傅里叶变换(FFT)和分数阶傅里叶变换(FRFT)的线性频率调制(LFM)干扰参数的估计和抑制方法.通过FFT粗略估计和FRFT精确估计,确定LFM干扰在分数阶傅里叶域所处的旋转角度,估计出LFM的相关参数,利用最小二乘法综合出LFM干扰信号;然后从接收的信号中减去,有效地抑制LFM干扰.性能仿真分析表明,该方法较好地改善了误码率性能,降低了计算的复杂度,提高了系统处理的实时性.     

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.     

基于FRFT的线性调频信号映射方法的快速算法

针对基于分数傅立叶变换(Fractional Fourier transform，FRFT)的线性调频信号(LFM)的参数估计方法，提出了基于Radon变换的判决准则，并建立了相应的快速算法。该映射方法将具有同样调频斜率、同样多普勒中心频率、不同初始相位的信号映射到同一个点。该快速算法的计算量等同于FRFT的计算量，计算结果的精确度取决于连续两次的FRFT运算。     

OFDM系统中基于FRFT的多径参数估计方案

无线信道中存在的多径衰落特性使通信系统的性能急剧恶化,必须精确的估计出多径信道的参数以便更好的设计通信系统.本文提出了一种基于单分量线性调频(LFM)信号的多径参数估计方法.该方法通过发射单分量LFM信号作为正交频分复用(OFDM)系统的导频信号来探测多径信道,在接收端用最小描述长度(MDL)标准来检测信道的多径数目,并用分数阶傅立叶变换(FRFT)进行多径参数估计,适合于移动终端.仿真结果表明该算法有良好的估计性能.     

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。     

分数阶Fourier变换在水声信号处理中的应用研究

线性调频（LFM）信号瞬时频率随时间呈线性变化,当干扰噪声与其强耦合时,经典的滤波方法难以有效的滤除噪声。针对水声通信中采用LFM信号作为载体时滤波效果不明显的问题,提出了一种改进的分数阶Fourier变换（FRFT）滤波方法。水听器接收到的LFM信号在最佳变换域经FRFT变换后,同时对期望信号进行FRFT变换,系数修正后再对信号进行窄带滤波处理。仿真结果表明,在信噪比高于-12dB时,新算法能够有效的实现信噪分离,还原出信号。     

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FrFt的最小频移键控通信系统线性调频干扰抑制技术

分析线性调频（Linear Frequency Modulation,LFM）干扰对最小频移键控（Minimum Shift Keying,MSK）通信系统性能的影响,当LFM干扰超出MSK自身抗干扰容限时接收信号的误码率严重恶化,因此必须在信号接收端对LFM干扰进行抑制.通过对LFM干扰信号在分数阶傅立叶变换（Fractional Fourier Transform,FRFT）的特性分析,提出在分数域进行LFM干扰抑制的方法并通过仿真分析验证了该方法能够有效消除LFM干扰,误码率曲线明显改善.     

基于FRFT的Wigner-Ville分布交叉项抑制方法

针对多分量线性调频信号的魏格纳-维尔分布(Wigner-Ville Distribution,WVD)交叉项干扰问题,提出一种抑制交叉项的方法。该方法利用分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)在最佳FRFT域中对给定的线性调频信号具有最好的能量聚集性,将多分量线性调频信号在FRFT域上分解为若干个单分量信号,线性叠加单分量信号的WVD,从而达到抑制交叉项的效果。此外,当多分量线性调频信号为周期信号时周期间存在干扰,进一步提出了在基于FRFT的WVD交叉项抑制方法中增加周期遮蔽处理。仿真结果表明,在保持较高的时频分辨率时,该方法能够有效抑制交叉项,并且有一定的抗噪声能力。     

基于均匀圆阵的LFM信号DOA估计

针对为解决对雷达和通信中的线性调频信号源(LFM)定位的难题,为提高定位精度,提出了一种基于均匀圆阵的测向定位方法.方法通过分数傅立叶变换(FRFT)对LFM信号的能量聚焦特性,构造出一种新的FRFT域阵列数据模型;采用UCA-RB-MUSIC算法测向,通过模式激励法把阵元空间转换到实波束空间,对谱函数进行二维搜索,得到辐射源的方位角和俯仰角.通过理论推导和仿真验证,证明方法具有测向精度高、运算量小、360°全方位测向的优点.     

一种简化的分数阶傅里叶变换及其应用

首先在分数阶傅里叶计算分解的基础上,引入了一种简化分数阶傅里叶算法(Reduced fractional Fourier transform,RFRFT),然后推导了时限LFM信号的RFRFT模平方,给出了其归一化前后信号参数的变换关系,同时借助角度变换提高了RFRFT估计参数的分辨率和读数精度;最后结合一次相位差分法将其推广至多分量高阶PSS的参数估计,并通过仿真验证了算法的有效性.     

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。     

分数阶Fourier域多分量LFM信号间的分辨研究

在分数阶Fourier域内,当多分量线性调频(LFM)信号的初始频率和调频率相近时,信号的尖峰会出现无法分辨的现象,导致目标信号漏检.文中分析了LFM信号在分数阶Fourier域的频谱分布特征,以及离散分数阶Fourier变换计算条件下LFM信号的频谱分布特征.推导了两个LFM信号在分数阶Fourier域的临界分辨距离,以及两个LFM信号尖峰之间的距离与量纲归一化因子的变化关系,发现选择合理的量纲归一化因子可以增大两个信号尖峰之间的距离.文中提出一种量纲归一化因子优化选择的方法,该方法可以提高分数阶Fourier变换对多分量LFM信号的分辨能力.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

FRFT-TDCS应对多分量LFM干扰的最优阶次选择算法*

针对FRFT-TDCS系统应对多分量LFM干扰信号时的变换阶次选择问题,提出了一种以寻求最大可用带宽为标准的FRFT-TDCS最优阶次选择算法。首先分析了LFM干扰信号在FRFT域内不同阶次下的频谱分布特征,对其能量聚焦时的展宽、位置以及幅值进行了量化;然后通过预设门限对不同变换阶次时的干扰频谱进行标记并统计,选择使可用子载波个数最多的变换阶次作为系统最优阶次;最后对CSK解调模型进行推导,得出了系统误码率与基函数自相关函数之间的关系,证明了增加系统可用子载波个数可以降低误码率。仿真结果表明：该方法在应对多分量LFM干扰时,可以自适应确定系统最优阶次,降低基函数的峰值和均值,提高发射波形的LPI、LPD性能,有效降低系统误码率。     

Research on resolution between multi-component LFM signals in the fractional Fourier domain

When the initial frequencies and chirp rates of multi-component linear frequency modulation (LFM or chirp) signals are close,the signals may not be distinguished in the fractional Fourier domain (FRFD).Consequently,some signals cannot be detected.In this paper,first,the spectral distribution characteristics of a continuous LFM signal in the FRFD are analyzed,and then the spectral distribution characteristics of a LFM signal in the discrete FRFD are analyzed.Second,the critical resolution distance between the peaks of two LFM signals in the FRFD is deduced,and the relationship between the dimensional normalization parameter and the distance between two LFM signals in the FRFD is also deduced.It is discovered that selecting a proper dimensional normalization parameter can increase the distance.Finally,a method to select the parameter is proposed,which can improve the resolution ability of the fractional Fourier transform (FRFT).Its effectiveness is verified by simulation results.