[发明专利]基于分数阶傅里叶域滤波的多分量线性调频信号参数估计方法

权利要求书

1.一种基于分数阶傅里叶域滤波的多分量线性调频信号参数估计方法，所述方法包括：

根据预先获取的外辐射源直达波，建立线性调频信号的参数模板库；所述参数模板库中包括：所述线性调频信号对应各个线性调频信号分量的模板参数；所述模板参数包括：模板调频斜率、模板连续观测帧长度、模板脉冲宽度以及模板中心频率；

当接收到回波信号时，根据各个线性调频信号分量的所述模板脉冲宽度，确定观测帧长度；

根据所述模板调频斜率设置分数阶傅里叶变换的阶数，对观测帧进行所述阶数的分数阶傅里叶变换，得到出现线性调频信号分量对应的特征参数时的实时连续观测帧长度；根据所述实时连续观测帧长度，在所述参数模板库中进行匹配，得到回波信号中各个线性调频信号分量的实时脉冲宽度和实时调频斜率；

针对每个匹配的线性调频信号分量，对实时连续观测帧长度的起始帧进行逆分数阶傅里叶变换，根据上升沿时间确定所述线性调频信号分量的脉冲到达时间；所述上升沿时间是实时连续观测帧长度中起始帧的上升沿时间；

获取所述实时连续观测帧长度中任意一帧的起始时间以及直线中心频率；

根据所述观测帧长度、所述脉冲到达时间、所述实时调频斜率、所述实时脉冲宽度、任意一帧的起始时间以及直线中心频率，确定线性调频信号分量的实时中心频率；

输出多分量线性调频信号中各个线性调频信号分量的脉冲到达时间、实时脉冲宽度、实时调频斜率以及实时中心频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先获取的外辐射源直达波，建立线性调频信号的参数模板库，包括：

根据预先获取的外辐射源直达波的脉冲宽度，确定模板观测帧长度；

针对每个观测帧，获取各个线性调频信号分量的模板调频斜率和直线中心频率，并且记录出现模板特征参数相同的模板连续观测帧长度；

通过逆分数阶傅里叶变换的方式，将每个线性调频信号分量从观测帧中进行分离；

针对分离出来的每一个线性调频信号分量，根据模板连续观测帧长度中所述线性调频信号分量的脉冲宽度，确定线性调频信号分量在线性调频信号中的模板脉冲宽度，以及根据模板连续观测帧长度中起始帧中上升沿时间确定模板脉冲到达时间；

根据模板调频斜率和直线中心频率，确定模板中心频率；

制作各个线性调频信号分量包含模板调频斜率、模板脉冲宽度以及模板中心频率的参数模板库。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对每个观测帧，获取各个线性调频信号分量的模板调频斜率和直线中心频率，并且记录出现模板特征参数相同的模板连续观测帧长度，包括：

以第一步进在预先设置的第一数值范围中进行搜索，得到每个线性调频信号分量对应的初始阶数；

根据所述初始阶数，构建对应于每个线性调频信号分量对应的第二数值范围，以第二步进，在所述第二数值范围中进行搜索，得到每个线性调频信号分量对应的精确阶数；

根据所述精确阶数，计算各个线性调频信号分量对应的模板调频斜率以及直线中心频率。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过逆分数阶傅里叶变换的方式，将每个线性调频信号分量从观测帧中进行分离，包括：

通过预先设置的带通滤波器将频域上的所述线性调频信号分量从观测帧中分离，将分离后的线性调频信号分量进行逆分数阶傅里叶变换，得到时域上的单分量线性调频信号。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对分离出来的每一个线性调频信号分量，根据模板连续观测帧长度中所述线性调频信号分量的脉冲宽度，确定线性调频信号分量在线性调频信号中的模板脉冲宽度，以及根据模板连续观测帧长度中起始帧中上升沿时间确定模板脉冲到达时间，包括：

分别检测所述模板连续观测帧长度中起始帧和结束帧中线性调频信号分量对应的第一脉冲宽度和第二脉冲宽度；

将第一脉冲宽度、第二脉冲宽度以及剔除起始帧和结束帧的模板连续观测帧长度累加，得到模板脉冲宽度；

根据模板连续观测帧长度中起始帧中上升沿时间确定模板脉冲到达时间。