基于短时分数阶傅里叶变换的瞬时频率估计误差分析

信号的瞬时频率估计作为雷达信号处理的一项重要内容,对于目标的检测和识别起着重要作用。利用短时分数阶傅里叶变换具有更好时频分辨力的特点,分析了利用短时分数阶傅里叶变换对三次相位非线性调频信号进行瞬时频率估计的精度与窗函数、窗长间的关系。结果表明:当采用高斯窗时能够获得最高估计精度,且最佳窗长L与时宽和带宽积σ_tσ_f和信号调频率变化率k满足L=(3σ_tσ_f/2k)^(1/3).通过仿真实验验证了结论。

分数傅里叶域宽带信道化侦察接收算法研究

数字信道化接收机是目前侦察接收机的主流。为降低频带折迭式信道化接收机对设备的要求,并有效弥补其输出信道模糊、灵敏度下降和截获概率降低的不足,以离散分数傅里叶变换为数字信号处理工具,提出了一种分数傅里叶谱折迭式数字信道化接收方法。分析了其基本原理及部分参数设置条件,给出了具体方法步骤。通过仿真进行了原理验证。研究结果表明:如果将接收信号划分成K个分波段,采用该方法能有效消除信道模糊问题,输出噪声总功率只有传统频带折迭式信道化的1/K,采样频率、设备量均可降低为纯信道化接收的1/K倍。

短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分辨能力

调频信号的检测和参数估计一直是信号处理领域的研究热点之一。为深入挖掘短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分析优势,从短时分数阶傅里叶变换的定义出发,推导了其时频分辨能力与信号参数的关系,并与短时傅里叶变换进行了对比分析。结论表明,短时傅里叶变换时频分辨能力与信号频率变化率有关,而短时分数阶傅里叶变换几乎不受调频率变化率影响。最后,通过对比仿真实验证明,对于频率变化率较小的信号,两者时频分辨效果差别不明显,对于频率变化率较大的信号,短时分数阶傅里叶变换的时频分辨效果更好。