[发明专利]基于分数阶傅立叶变换和最小脉宽检测的线性调频连续波时宽比估计方法

说明书

本发明涉及一种基于分数阶傅立叶变换和最小脉宽检测的线性调频连续波时宽比估计方法，包含：对线性调频连续波信号数据，在不同旋转因子下进行分数阶傅立叶变换，得到每个旋转因子对应的变换后的序列；对变换后的序列进行希尔伯特变换取包络曲线，通过设置虚警判决门限，计算最小脉宽长度，获取目标信号的时宽比值参数估计值。本发明不需要进行高维度的复杂计算，简洁有效、易于实现，能够更有效的克服直达波与非直达波相互干扰产生的多径时延和频谱扩展等问题；针对雷达信号多次反射产生的多径时延问题，能够有效的减少运算量并提高估计精度，具有较强的实际应用价值，性能稳定、可靠，且高效。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，特别涉及一种基于分数阶傅立叶变换和最小脉宽检测的线性调频连续波时宽比估计方法。

背景技术

现如今，电子对抗已经成为信息化条件下现代战争的重要组成部分。通过技术手段进行的侦察活动也日趋成熟，传统的有源信号探测在侦察地方位置信息的同时，也暴露了大量己方的位置信息，带来的恶性后果不言而喻。利用非协同的外部照射源照射目标反射而来的机会信号进行侦察定位，能够很好的克服有源探测带来的不良后果。

要利用外部信号源进行对目标信号的侦察，首先就需要获取信号的各项参数信息，估计信号的参数。常见的雷达信号主要是LFMCW(线性调频连续波)信号体制，对LFMCW估计信号的时宽比参数是能够获取信号有用信息最多的一项特征参数，常用的针对LFMCW信号的方法都是基于FRFT算法进行参数估计的方法，计算过程繁琐且实现难度较大，计算量大。现有的基于分数阶傅立叶变换估计LFMCW信号的方法都是基于高阶的估计量的方法，计算量和程序复杂度较高，且实际中信道环境十分复杂，多径效应和频谱扩展等对估计结果产生很严重的影响。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种基于分数阶傅立叶变换和最小脉宽检测的线性调频连续波时宽比估计方法，针对雷达信号多次反射产生的多径时延问题，能够有效的减少运算量并提高估计精度。

按照本发明所提供的设计方案，一种基于分数阶傅立叶变换和最小脉宽检测的线性调频连续波时宽比估计方法，包含如下内容：

A)对线性调频连续波信号数据，在不同旋转因子下进行分数阶傅立叶变换，得到每个旋转因子对应的变换后的序列；

B)对变换后的序列进行希尔伯特变换取包络曲线，通过设置虚警判决门限，计算最小脉宽长度，获取目标信号的时宽比值参数估计值。

上述的，A)具体包含如下内容：

A1)通过奈斯奎特采样定理采集第三方的线性调频连续波信号，截取多个周期的信号数据；

A2)根据截取的多个周期的信号数据，估计信号带宽和单个周期持续时间，获取信号时宽比估计区间；

A3)设置旋转因子变化步长，通过分数阶傅立叶变换获取信号时宽比估计区间内每个旋转因子下变换后的序列。

上述的，A1)中线性调频连续波信号表示为：

其中，f_o为中心频率，T_p为脉宽，Δf为调制带宽,快时间，T_r为脉冲重复周期，t_m＝mT_r为慢时间，设目标到雷达的距离为R_t，雷达接收到的目标的信号为：

其中：

A为常数、c为光速、j表示虚数单位；定义在t域的函数x(t)的p阶分数阶傅立叶变换，表示成线性积分运算形式：

其中，为分数阶傅立叶变换的核函数，n是整数。