[发明专利]一种LFM信号多径时延的估计方法及装置

权利要求书

1.一种LFM信号多径时延的估计方法，其特征在于，包括：

接收多径LFM信号，并对所述多径LFM信号进行P-NAT变换，其中，P-NAT变换的函数为：

（1）

式中，W为尺度变换参数且W＞0，的值域为（-W，W），x表示函数自变量；

将发射信号和经P-NAT变换后的多径LFM信号做最佳阶次的分数阶傅里叶变换；当时为最佳变换阶次，其中，p为分数阶傅里叶变换的阶数，k表示LFM信号调频率；

检测分数阶傅里叶变换域的峰值点，根据分数阶傅里叶变换域的峰值位置偏移量和时延的关系对所述LFM信号的多径时延进行估计。

2.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于，在对接收到的多径LFM信号进行P-NAT变换，步骤中：

LFM信号的时域表达式为：

（2）

式中，、k分别为中心频率和调频率，为LFM信号持续时间；t表示时间自变量，j表示虚数的单位，exp（*）表示自然常数e为底的指数函数；

则多径传播的接收信号表示为：

（3）

式中，L为多径传播的路径数目，和分别为各路径的衰减系数和时间延迟；e(t)为服从α稳定分布的加性噪声；s(t) 表示源信号即发射信号，表示衰减系数为时间延迟为的第l径接收信号。

3.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于，将发射信号和经函数变换后的接收信号做最佳阶次的分数阶傅里叶变换，进一步包括：

信号x(t)的p阶分数阶傅里叶变换表达式为：

（4）

式中，为核函数，表达式为：

（5）

式中，n表示整数，u表示分数阶傅里叶变换域的量纲，p为分数阶傅里叶变换的阶数，为旋转角度，当时为最佳变换阶次。

4.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于，在检测分数阶傅里叶变换域的峰值点，根据分数阶傅里叶变换域的峰值位置偏移量和时延的关系对所述LFM信号的多径时延进行估计中：

由分数阶傅里叶变换的时移特性推导得出分数阶傅里叶变换域的峰值位置偏移量和时延的关系式如下：

（6）

式中为时延估计值，和分别为发射信号和经P-NAT变换后的多径LFM信号在分数阶傅里叶变换域的峰值位置。

5.一种LFM信号多径时延的估计装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收多径LFM信号，并对所述多径LFM信号进行P-NAT变换，其中，P-NAT变换的函数为：

（1）

式中，W为尺度变换参数且W＞0，的值域为（-W，W），x表示函数自变量；

变换单元，用于将发射信号和经P-NAT变换后的多径LFM信号做最佳阶次的分数阶傅里叶变换；当时为最佳变换阶次，其中，p为分数阶傅里叶变换的阶数，k表示LFM信号调频率；

估计单元，用于检测分数阶傅里叶变换域的峰值点，根据分数阶傅里叶变换域的峰值位置偏移量和时延的关系对所述LFM信号的多径时延进行估计。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的一种LFM信号多径时延的估计方法的步骤。