[发明专利]基于分数阶频谱四阶原点矩的多分量LFM信号检测方法

权利要求书

1.一种基于分数阶频谱四阶原点矩的多分量LFM信号检测方法，该方法适用于检测利用信号接收装置输入并经过模/数转换、量纲归一化后的待检测信号中的多分量LFM信号，其特征在于，所述方法包括：

(1)、计算所述待检测信号在搜索角度区间内各离散旋转角度上的分数阶频谱四阶原点矩η(α)，并计算分数阶频谱四阶原点矩η(α)对应的均值E[η(α)]；

(2)、确定各分数阶频谱四阶原点矩η(α)与所述均值E[η(α)]之间差值的平滑处理结果

(3)、将所述平滑处理结果中的极大值进行降序排列，并将当前降序队列中的各极大值对应的旋转角度设为β₁，β₂……，β_N，其中，N为极大值的个数；

(4)、根据以及各极大值对应的、β₁以外的旋转角度，计算检测阈值ε(α)；

(5)、将小于所述检测阈值ε(α)的极大值确定为伪峰，并删除当前降序队列中伪峰对应的极大值以及且将β₁添加到有效峰值对应的旋转角度序列其中，n＝1，2，3……，n≤N；

(6)、判断当前降序队列中是否还存在极大值，如果存在，则将剩余的极大值重新进行降序排列，并将重新排列后的当前降序队列中各极大值对应的旋转角度依次设为β₁，β₂……，β_N′，其中，N′＜N，继续执行步骤(4)；否则，执行步骤(7)；

(7)、依次在旋转角度为的分数阶Fourier域中搜索待检测信号频谱幅度的最大值，并确定小于预设固定能量阈值的频谱幅度的最大值对应的LFM信号分量无效；且将大于预设固定能量阈值的频谱幅度的最大值对应的谱峰做窄带滤波以及逆FRFT变换得到有效LFM信号分量的时域形式；

(8)、若步骤(7)中，未检测到有效LFM信号分量，则结束检测；否则，在时域中，从待检测信号内减去已检测出的有效LFM信号分量，并将剩余信号作为待检测信号继续执行步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据以及各极大值对应的、β₁以外的旋转角度，计算当前检测阈值ε(α)，包括：

(41)、计算对应的信号分量在不同旋转角度上的分数阶频谱四阶原点矩所能遮蔽的其他信号的临界分数阶频谱四阶原点矩ε₁(α)：

ϵ1(α)=η~(β1)3sinβ12sinα·fs2+k12Td2Td2fs2|k-k1|,k≠k1η~(β1),k=k1]]>

其中，k=-fsTdcot(α),]]>k1=-fsTdcot(β1),]]>t_d为待检测信号的时长，f_s为待检测信号的采样频率；

(42)、设各极大值对应的、β₁以外的旋转角度处存在LFM信号分量，则根据所述临界分数阶频谱四阶原点矩ε₁(α)，计算所存在的各LFM信号分量对待检测信号的分数阶频谱四阶原点矩的贡献值为：

ϵj(α)=ϵ1(β1)3sinβj2sinα·fs2+kj2Td2Td2fs2|k-kj|,k≠kjϵ1(βj),k=kj]]>

其中，j＝2，3，…M，M为当前降序队列中极大值的个数，t_d为待检测信号的时长，f_s为待检测信号的采样频率；

(43)、根据所存在的各LFM信号分量对待检测信号的分数阶频谱四阶原点矩的贡献值，确定检测阈值ε(α)：

ϵ(α)=Σj=1Nϵj(α).]]>

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定能量阈值根据实际噪声水平以及所确定的虚警概率进行设定。