基于线性调频信号二次相位变换的主动声呐目标速度估计

分数阶傅里叶变换常用于主动声呐线性调频信号的分析,通过搜索变换参数可以估计目标的相对速度。但是由于其参数搜索计算量偏大,在自主式水下航行器等计算力有限的小平台难以实时处理。针对该问题提出了一种基于二次相位变换的线性调频信号速度估计方法,根据多普勒频移后线性调频信号的二次相位变换的解析解,分析了二次相位变换后变换域频谱展宽与多普勒频移之间的对应关系。二次相位变换是分数阶傅里叶变换的简化,使用二次相位变换变换后幅度谱的展宽来估计相对速度,有效降低了对变换参数二维扫描的计算量。数值仿真结果显示,该方法可有效估计目标相对速度,参数搜索计算量降低了一个维度,估计精度可以达到1 m·s^(-1)。