Universal FRFT-based algorithm for parameter estimation of chirp signals

The realization of the parameter estimation of chirp signals using the fractional Fourier transform (FRFT) is based on the assumption that the sampling duration of practical observed signals would be equal to the time duration of chirp signals contained in the former. However, in many actual circumstances, this assumption seems unreasonable. On the basis of analyzing the practical signal form, this paper derives the estimation error of the existing parameter estimation method and then proposes a novel and universal parameter estimation algorithm. Furthermore, the proposed algorithm is developed which allows the estimation of the practical observed Gaussian windowed chirp signal. Simulation results show that the new algorithm works well.

短快拍条件下宽带chirp信号的波达方向估计

传统的波达方向(DOA)估计算法角度分辨率低或者依赖于大量的快拍,基于稀疏参数估计的SPICE谱估计算法虽然在很少的快拍数即短快拍条件下就能达到较高的分辨率以及低的旁瓣水平,但是只适用于窄带信号。为了解决上述问题,即仅依靠少量快拍实现对宽带线性调频(chirp)信号的高分辨率DOA估计,提出了一种Fr FTSPICE算法。首先,将宽带chirp信号进行特定阶次的分数阶傅里叶变换(Fr FT),将时域的chirp波形变为Fr FT域的单频正弦波形;其次,推导出Fr FT之后接收信号的方向向量;最后,将方向向量代入到窄带的SPICE算法中,实现对宽带chirp信号的DOA估计。仿真实验中,在少量快拍以及扫描间隔相同的前提下,同多重信号分类(MUSIC)与Fr FT相结合的Fr FT-MUSIC算法相比,Fr FT-SPICE在DOA估计的分辨率方面有所提高;而同将空间重采样(SR)与迭代自适应算法(IAA)相结合的SR-IAA相比,Fr FT-SPICE在估计精度上有所提高。实验结果表明,所提算法能够在短快拍条件下实现对宽带chirp信号的高分辨率、高精度的DOA估计。

一种新的基于分数阶Fourier变换的线性调频信号的参数估计方法

目前,采用分数阶Fourier变换算法对线性调频(LFM)信号实现参数估计的研究中,总假定观测信号的时长等于LFM信号的脉冲宽度,但这一假设在实际中难以得到保证,故原有参数估计算法具有极大的应用局限性。本文通过对实际观测信号形式进行分析,推导出原有参数估计算法的估计误差,在此基础之上给出了一种新的实用的线性调频信号参数估计方法。仿真结果表明新的参数估计方法可打破原有应用局限,对实际观测信号实现有效的参数估计。