基于分数阶傅里叶域滤波的多分量线性调频信号参数估计方法技术

本申请涉及一种基于分数阶傅里叶域滤波的多分量线性调频信号参数估计方法。所述方法包括：根据预先获取的外辐射源直达波，建立线性调频信号的参数模板库，然后当接收到回波信号时，根据各个线性调频信号分量的模板脉冲宽度，确定观测帧长度，在所述参数模板库中进行匹配，得到回波信号中各个线性调频信号分量的实时脉冲宽度和实时调频斜率，针对每个匹配的线性调频信号分量，根据上升沿时间确定线性调频信号分量的脉冲到达时间，以及确定线性调频信号分量的实时中心频率，输出多分量线性调频信号中各个线性调频信号分量的脉冲到达时间、实时脉冲宽度、实时调频斜率以及实时中心频率。采用本方法能够准确估计出每个线性调频信号分量参数。

Parameter estimation of multi-component LFM signal based on fractional Fourier filtering

【技术实现步骤摘要】
基于分数阶傅里叶域滤波的多分量线性调频信号参数估计方法
本申请涉及雷达信号处理
，特别是涉及一种基于分数阶傅里叶域滤波的多分量线性调频信号参数估计方法。
技术介绍
在越来越强调电子系统隐蔽攻击和硬杀伤功能的驱使下，无源探测技术为对空间目标隐蔽探测和精确定轨提供了十分重要的手段。基于非合作雷达辐射源的无源雷达系统通过估计接收到的非合作辐射源发射的直达波信号的参数，构建匹配滤波器，检测和分析目标反射辐射源发射的信号能量，从而实现对目标的定位和跟踪。因此，准确快速的估计出非合作辐射源直达波的参数是无源雷达完成检测和跟踪任务的前提。LFM信号是一种应用非常广泛的非平稳外辐射源信号，LFM信号的低截获概率特性也是其广泛应用在各个雷达体制中的重要原因。本专利技术研究的非合作外辐射源信号为LFM信号，针对LFM信号参数估计问题，目前国内外已有许多理论成熟的算法，但大都无法直接应用于工程实践，目前工程上应用较多的方法主要有基于最大似然估计的模板匹配方法，即通过构造参数模板对回波信号进行dechirp，但该方法不适用于解决多分量问题；另一类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分数阶傅里叶域滤波的多分量线性调频信号参数估计方法，所述方法包括：/n根据预先获取的外辐射源直达波，建立线性调频信号的参数模板库；所述参数模板库中包括：所述线性调频信号对应各个线性调频信号分量的模板参数；所述模板参数包括：模板调频斜率、模板脉冲宽度以及模板中心频率；/n当接收到回波信号时，根据各个线性调频信号分量的所述模板脉冲宽度，确定观测帧长度；/n根据所述模板调频斜率设置分数阶傅里叶变换的阶数，对所述观测帧进行所述阶数的分数阶傅里叶变换，得到出现线性调频信号分量对应的特征参数的实时连续观测帧长度；/n根据所述实时连续观测帧长度，在所述参数模板库中进行匹配，得到回波信号中各个线性...

【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶傅里叶域滤波的多分量线性调频信号参数估计方法，所述方法包括：
根据预先获取的外辐射源直达波，建立线性调频信号的参数模板库；所述参数模板库中包括：所述线性调频信号对应各个线性调频信号分量的模板参数；所述模板参数包括：模板调频斜率、模板脉冲宽度以及模板中心频率；
当接收到回波信号时，根据各个线性调频信号分量的所述模板脉冲宽度，确定观测帧长度；
根据所述模板调频斜率设置分数阶傅里叶变换的阶数，对所述观测帧进行所述阶数的分数阶傅里叶变换，得到出现线性调频信号分量对应的特征参数的实时连续观测帧长度；
根据所述实时连续观测帧长度，在所述参数模板库中进行匹配，得到回波信号中各个线性调频信号分量的实时脉冲宽度和实时调频斜率；
针对每个匹配的线性调频信号分量，对实时连续观测帧长度的起始帧进行逆分数阶傅里叶变换，根据上升沿时间确定所述线性调频信号分量的脉冲到达时间；
获取所述实时连续观测帧长度中任意一帧的起始时间以及直线中心频率；
根据所述观测帧长度、所述脉冲到达时间、所述实时调频斜率、所述实时脉冲宽度、任意一帧的起始时间以及直线中心频率，确定线性调频信号分量的实时中心频率；
输出多分量线性调频信号中各个线性调频信号分量的脉冲到达时间、实时脉冲宽度、实时调频斜率以及实时中心频率。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先获取的外辐射源直达波，建立线性调频信号的参数模板库，包括：
根据预先获取的外辐射源直达波的脉冲宽度，确定模板观测帧长度；
针对每个观测帧，获取每个各个线性调频信号分量的模板调频斜率和直线中心频率，并且记录出现模板特征参数相同的模板连续观测帧长度；
通过逆分数阶傅里叶变换的方式，将每个线性调频信号分量从观测帧中进行分离；
针对分离出来的每一个线性调频信号分量，在其模板连续观测帧长度中线性调频信号分量的脉冲宽度，确定线性调频信号分量在线性调频信号中的模板脉冲宽度，以及根据模板连续观测帧长度中起始帧中上升沿时间确定模板脉冲到达时间；
根据模板调频斜率和直线中心频率，确定模板中心频率；
制作各个线性调频信号分量包含模板调频斜率、模板脉冲宽度以及模板中心频率的参数模板库。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对每个观测帧，获取每个各个线性调频信号分量的模板调频斜率和直线中心频率，并且记录出现模板特征参数相同的模板连续观测帧长度，包括：
以第一步进在预先设置的第一数值范围中进行搜索，得到每个线性调频信号分量对应的初始阶数；
根据所述初始阶数，构建对应于每个线性调频信号分量对应的第二数值范围，以第二步进，在所述第二数值范围中进行搜索，得到每个线性调频信号分量对应的精确阶数；
根据所述精确阶数，计算各个线性调频信号分量对应的模板调频斜率以及直线中心频率。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过逆分数阶傅里叶变换的方式，将每个线性调频信号分量从观测帧中进行分离，包括：
通过预先设置的带通滤波器将频域上的所述线性调频信号分量从观测帧中分离，将分离后的线性调频信号分量进行逆分数阶傅里叶变换，得到时域上的单分量线性...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏汉宁，鲍庆龙，潘嘉蒙，户盼鹤，祝茜，唐泽家，王森，孙玉朋，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43