一种新的高速多目标参数检测算法

该文提出一种新的高速、多目标窄带雷达目标检测和参数估计算法。首先采用基于循环平稳的联合Keystone变换与模糊数搜索方法完成目标运动参数粗估计,然后在粗估计基础上采用联合频域距离徙动补偿处理与分数阶傅里叶变换方法完成目标检测及参数估计。该算法适用于多目标及存在距离徙动、多普勒扩散和多普勒模糊的情况,其保持了循环平稳计算复杂度低的优点,且克服了已有循环平稳算法在工程应用中估计精度低和运动参数估计范围受限的缺陷。计算机仿真和实测数据验证了算法的有效性。     

基于DPCA-FrFT算法的SAR运动目标参数估计

在双通道的工作模式下,结合DPCA技术和分数阶傅立叶变换实现了对SAR运动目标的定位和两个方向(方位向和地面距离向)上速度的估计。首先建立了双通道SAR系统对运动目标的回波信号模型,阐述了动目标DPCA信号为线性调频信号这个特点,并且根据这个特点采用了分数阶傅立叶变换对其进行检测和参数估计。由于DPCA技术具有良好的杂波对消功能以及FrFT对chirp信号的良好检测效果,在不同信噪比情况下,DPCA-FrFT算法都能有效地抑制静止背景、获得良好的测速和定位效果。仿真结果证明了该算法的正确性和有效性。     

Novel detection algorithm for high-speed maneuvering multi-target with narrowband radar

A novel detection method for the high-speed maneuvering multi-target with a constant acceleration is proposed. Firstly, velocity searching and Second-order Keystone Transform (SKT) are jointly applied to correct the range migration (RM). After the RM correction, the azimuth echoes can be considered as a Linear Frequency Modulation (LFM) signal. Secondly, Lv's Transform (LVT) is performed on the azimuth echoes, target energy will be accumulated into a sole peak in the Centroid Frequency (CF)-Chirp Rate (CR) domain, and an estimated acceleration can be obtained in terms of the peak's location in the CR-axis. Finally, according to the estimated acceleration, a compensation function is constructed to compensate the Doppler Frequency Migration (DFM), after that, the FFT is applied to accomplish coherent integration, and then target detection is carried out, meanwhile, the target's radial velocity can be estimated. Compared with the Radon-Fractional Fourier Transform (RFRFT), the proposed algorithm possesses the advantages of lower computational complexity and better anti-noise performance. The results of simulation and real data demonstrate the validity of the proposed algorithm.     

基于时频分析的LFM信号检测与参数估计

基于Radon Wigner变换、分数阶Fourier变换与时频分布的关系,利用其对线性调频(linearityfrquencymodulation,LFM)信号良好的时频聚集性,通过计算Radon Wigner变换或分数阶Fourier变换,对线性调频信号LFM信号进行检测和参数估计。理论分析和计算机仿真证明:2种方法对于LFM信号的分析好于Wigner Ville变换等常用的时频变换。     

一种基于FrFT的ISAR多目标成像方法

针对逆合成孔径雷达（IsAR）同一波束内多个运动目标在距离上重叠时的成像问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换（FrFT）的ISAR多目标成像新算法．首先建立多目标回波模型,通过分析各目标平动多普勒历程差异,得出各目标回波在同一距离门内均可近似为一组线性调频信号的结论．然后结合FrFT和Clean思想（FrFT-Clean）对多目标回波信号中各个目标的回波分量进行分离,最后用常规算法对各个单目标分别进行成像．仿真结果验证了该方法的有效性．     

分数阶傅里叶变换在数字水印中的应用

传统的图像水印技术是基于离散余弦变换,只适用于处理平稳的信号,并且离散余弦变换属于有损的数据压缩过程。而分数阶傅里叶变换可以用来处理非平稳的信号,通过对连续型分数阶傅里叶变换进行离散化采样,得到适合数值计算的离散形式,然后在频率域对幅度中间的系数使用一个随机的正态分布序列进行修改,再经过逆变换,就得到了加入水印的图像。由此提出了改进的基于分数阶傅里叶变换的随机序列水印算法。仿真结果验证了所提出的算法显著地提高了在各种攻击下水印的健壮性。     

分数阶自相关和FrFT的LFM信号参数估计

基于分数阶自相关和分数阶傅里叶变换的特点,提出了一种LFM信号检测与参数估计方法。相对分数阶傅里叶二维扫描法和匹配傅里叶变换,所提方法将检测与参数估计的二维搜索变为一维搜索,快速实现信号检测和参数估计,在多分量LFM信号情况下借助"Clean"的方法来抑制强分量对弱分量的干扰。计算机仿真表明了该算法在低信噪比多分量LFM信号检测与参数估计中的有效性。     

Imaginary angle fractional Fourier transform and its optical implementation

The concept of imaginary angle fractional Fourier transform is proposed. Its existence and additive operation are proved. With this concept, FRT is expanded to the optical transform of convex lens outside the range of double focal length and that of concave lens.     

一种新的MIMO-OFDM自适应信道估计算法

基于经典的多输入多输出 正交频分复用(MIMO－OFDM)系统离散傅里叶变换(DFT)信道估计方案,提出了一种新的自适应信道参数估计算法,该算法能在一个OFDM导频符号内准确地估计出信道冲激响应、多径时延和噪声方差. 首先通过DFT信道估计得到初步估计值;然后提出了联合估计算法估计出各个接收天线上的噪声方差和多径时延,利用多径时延估计值提取信道初步估计中多径点上的信息,有效去除非多径采样点上的噪声. 仿真和分析表明,相比传统固定多径数目的估计算法,该算法能自适应地跟踪信道噪声能量和多径时延的变化,提高信道估计的精度.     

杂波环境下雷达组网的多目标聚类融合跟踪

多传感器多目标跟踪是信息融合技术在目标跟踪领域的应用范例,数据关联是其中的关键技术之一.对于杂波环境下的组网雷达多目标跟踪,讨论了粗、精关联相结合的数据关联方法.先用基于跟踪门限算法进行粗关联,排除部分杂波,再用模糊C-均值算法模糊聚类来实现关联.通过把多传感器跟踪问题转化为多个单传感器跟踪问题,更有效地实现关联,最后融合量测,滤波后得到目标的状态估计.用该算法对目标进行蒙特卡罗仿真,其比改进前的模糊C-均值关联算法和最近邻域算法在杂波环境下更能有效实现数据关联.     

基于FRFT的对流层散射Chirp信号重构方法

针对对流层散射的辐射源信号侦察中提取低信噪比信号特征难的问题,采用分数阶傅里叶变换（FRFT）提取了对流层散射线性调频信号的调频斜率与载频;在低信噪比条件下,给出了信号初步检测及采用FRFT、滤波和反FRFT进行信号特征估计与重构的方法．实测数据的处理结果证明了该方法的有效性,为脉宽测量和脉内调制特征分析提供了高信噪比基础．     

应用FRFT的矢量水听器阵方位估计

采用FRFT方法研究矢量水听器阵的宽带信号多目标方位估计问题.进行了与FRFT的二维矢量水听器线阵方位估计算法相结合的理论推导与仿真实验.研究证明,采用二维矢量水听器阵可以实现全空间无模糊定向,该方法在处理多源信号时可以避免交叉项的干扰,对于宽带信号的处理,不需要进行频率搜索或频率聚焦变换就可以进行方位估计.该方法在信噪比不低于-10 dB时都具有较好的估计精度.     

窄带雷达高速多目标检测研究

高速运动目标速度快,会产生严重的距离走动,而且由于雷达的脉冲重复频率较低往往导致欠采样．因此传统的Keystone变换失效,这些都对目标能量的有效积累不利;同时由于各个目标的距离走动率不同,也不利于多目标的检测．针对以上问题提出一种基于Clean技术的窄带雷达高速多目标检测方法．首先,对距离压缩后的信号进行Keystone变换并补偿最强目标的距离走动函数,然后搜索并补偿二次相位项,接着运用方位快速傅里叶变换进行检测,最后将最强目标滤除并检测下一个可能的目标．仿真和实测数据这种所提方法运算简单且有效．     

基于分数阶傅里叶变换的混叠电磁信号分离研究

在现代电子侦察领域中,随着电磁信号接收环境的日益复杂以及电子防御措施的完善,对信号进行分选和识别的工作变得更加复杂。由于在同一时间内,接收机能够接收到多个信号,导致从这几个混和重叠的信号中检测并分离出来每个信号及其相应的特点参数十分困难。针对电磁环境中存在的干扰源信号混叠的问题,基于分数阶傅里叶变换对传统混叠电磁信号参数估计算法进行改进,并设计出相应的分离方法。通过仿真实验证明,新的方法具有更好的信号参数估计性能,且具备更强的噪声抑制能力。     

分数阶Fourier变换在信号处理中的应用研究

本文综述了分数阶Fourier变换的定义、数值化实现方法及其应用。重点比较了三种数值化实现方法的优缺点,详细阐释了离散采样型数值化方法的实现过程。此外,本文对分数阶Fourier变换在数字水印、信号检测与参数估计和生理信号去噪等信号处理中的应用做了概述,系统阐释其算法原理与处理过程。最后,总结了分数阶Fourier变换在时变、非平稳等复杂信号处理中表现出的优势,并展望了今后的研究发展方向。     

基于分数阶Fourier变换的水声通信多普勒系数估计技术研究

本文基于传统多普勒系数估计方法,提出一种基于分数阶Fourier变换的多普勒系数估计方法,该方法利用分数阶Fourier变换估计得到经过信道后LFM信号调频斜率的变化量值,进而得到多普勒系数的估计。通过计算机仿真研究验证了该方法的有效性与稳健性。     

基于模糊函数切片和 FrFT 的快速 LFM 信号参数估计

RAT（Radon-Ambiguity Transform）和FrFT（Fractional Fourier Transform）被广泛应用于线性调频（LFM）信号的参数估计。针对RAT调频斜率估计时的全角度域搜索和FrFT参数估计时的两维搜索导致计算量增加的问题,提出了一种快速LFM信号参数估计方法。采用模糊函数（Ambiguity Function）切片和RAT相结合的方法快速估计调频斜率,并以此确定最优分数阶变换阶数,然后利用一次FrFT实现LFM信号的剩余参数估计。理论分析和实验仿真表明了该方法的有效性。     

一种混合网台跳频参数盲估计算法

针对低信噪比（SNR）和复杂电磁环境条件下跳频参数估计精度低及算法复杂度高的问题,提出了一种短时傅里叶变换（STFT）和平滑伪魏格纳分布（SPWVD）的组合时频分析方法.该算法首先利用STFT将天线接收信号变换到时频域,并对时频信号进行自适应降噪处理;通过自适应聚类算法进行频率的精估计;提取时频信息并剔除各类干扰,再通过网台分选后得到各类网台跳时粗估计;最后采用SPWVD及修正后的截断门限进行跳变时刻的精估计.仿真结果表明,该算法在混合网台和低SNR条件下,跳频参数估计精度较高,算法复杂度较低,有效解决了实际跳频通信系统存在频率转换时间条件下的参数估计问题.     

Performance analysis of hybrid carrier DS CDMA communication system

A hybrid carrier (HC) DS CDMA communication system is proposed, combining 4-weighted fractional Fourier transform (4-WFRFT) with code division multiple access (CDMA) technique. The signals are modulated in a certain order fractional Fourier domain and transformed by 4-WFRFT to compose the hybrid carrier signals. In the time domain CDMA technique is adopted for multiple accesses and time diversity gain. Compared to orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, in which Fourier transform is adopted, the signal energy in HC system is distributed on the time-frequency plane more evenly and symmetrically. Thus, when there is a deep fading notch or single-frequency interference in the channel, the proposed method can split the interference to a broader range in order to reduce the influence, resulting in the better system performance. Moreover, the performances of the proposed system, such as peak-to-average power rate (PAPR) and security are also discussed in the paper.     

基于二维加权分数傅里叶变换的安全传输方法

从无线通信系统的安全性角度出发,为了进一步提升传统加权分数傅里叶(weighted fractional Fourier transform,WFR-FT)的抗截获性能,引入二维加权分数傅里叶变换(two-dimensional weighted fractional Fourier transform,2DWFRFT...