[发明专利]基于分数阶傅里叶变换的噪声调幅干扰下信号检测方法

摘要

本发明提出了一种基于分数阶傅里叶变换的噪声调幅干扰下信号检测方法，用于解决现有噪声调幅干扰下信号检测方法中存在的检测过程复杂和应用范围较窄的技术问题，本发明采用分数阶傅里叶变换处理雷达接收机相邻两个脉冲重复周期的接收信号，并确定分数阶数最优值，使相关处理后线性调频目标信号的聚集性最优，以实现信号的检测，具体步骤包括：1、采集接收信号并建立信号模型；2、对接收信号模型进行分数阶傅里叶变换；3、对分数阶傅里叶变换模型进行相关运算；4、对线性调频目标信号相关函数的聚集性进行优化。本发明检测过程简单，且不需要进行参数估计，可用于实现噪声调幅干扰背景下对线性调频信号的检测。

主权项

1.一种基于分数阶傅里叶变换的噪声调幅干扰下信号检测方法，包括如下步骤：(1)信号采集系统通过连续波雷达的接收机设备，采集雷达天线中任意一段含有线性调频目标信号和噪声调幅干扰的接收信号，并建立任意相邻两个脉冲重复周期的接收信号模型，实现步骤为：(1a)建立采集的接收信号的信号模型：其中，A(t)为线性调频目标信号的信号幅度，f₀为目标信号初始频率；U₀(t)为噪声调幅干扰的载波电压，U_n(t)为干扰的调制噪声，ω_j为载波频率，为初始相位；n(t)为白噪声；(1b)从建立的信号模型x(t)中，选取任意相邻两个脉冲重复周期的接收信号，并利用选取的任意相邻两个脉冲重复周期的接收信号，建立两个脉冲重复周期的接收信号模型：x(t1)＝S(t1)+N(t1)+M(t1)x(t2)＝S(t2)+N(t2)+M(t2)其中，x(t1)、S(t1)、N(t1)和M(t1)分别为第一个脉冲重复周期的接收信号模型、线性调频目标信号模型、噪声调幅干扰信号模型和白噪声信号模型，x(t2)、S(t2)、N(t2)和M(t2)分别为第二个脉冲重复周期的接收信号模型、线性调频目标信号模型、噪声调幅干扰信号模型和白噪声信号模型；(2)对第一个脉冲重复周期的接收信号模型x(t1)和第二个脉冲重复周期的接收信号模型x(t2)分别进行分数阶傅里叶变换，得到两个脉冲重复周期的分数阶傅里叶变换模型：其中，X_S(u₁)、X_N(u₁)和X_M(u₁)分别为第一个脉冲重复周期接收信号、线性调频目标信号、噪声调幅干扰和白噪声的分数阶傅里叶变换模型，X_S(u₂)、X_N(u₂)和X_M(u₂)分别为第二个脉冲重复周期接收信号、线性调频目标信号、噪声调幅干扰和白噪声的分数阶傅里叶变换模型，α₁＝p₁π/2，α₂＝p₂π/2；(3)对两个脉冲重复周期的分数阶傅里叶变换模型和进行相关运算，得到线性调频目标信号的相关函数X_S(u₁,u₂)；(4)对得到的线性调频目标信号相关函数X_S(u₁,u₂)的聚集性进行优化，当相邻两个脉冲重复周期接收信号分数阶傅里叶变换的分数阶数最优值组为或时，即得到聚集性最优的线性调频目标信号相关函数。