基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号的检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号的检测方法，包括下列的步骤：通信过程中以收发两端均已知的一段线性调频LFM信号作为同步信号，将接收到的信号与本地信号进行相关检测，将所得相关信号保存；进行p阶次的分数阶傅里叶变换，搜索本地信号对应的最佳阶次；接收端对相关信号中所有数据均进行此操作，确定适合背景噪声的判决门限；遍历相关信号，找出大于判决门限的数据并记录此数据在接收信号中对应的位置；对所记录的每个位置之后的一段信号进行分数阶傅里叶变换，寻找作为经分数阶傅里叶变换检测所得的同步信号起始位置；将记录的疑似信号起始位置之后一段信号再采用分段傅里叶变换进行二次筛选。

Detection method of LFM signal based on fractional Fourier transform

【技术实现步骤摘要】
基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号的检测方法
本专利技术属于水声通信数字信号处理
，涉及一种同步信号起始位置检测技术。
技术介绍
通信系统中同步方式主要有自同步和外同步两种方式，外同步是水声通信最常用的方式。其做法是在每帧信号的起始位置加入接收双方均已知一段信号。这段信号通常是具有良好自相关特性的线性调频(LFM)信号，接收端根据已知的线性调频信号相关参数对接收的信号进行相关检测得到相关信号，找到相关信号中的幅值最大值点在信号中对应的位置作为每帧信号的起始位置然后开始解码。但是由于水声信道十分复杂，通信环境也不可预测，水声通信系统的背景噪声存在非平稳特性，并且非平稳特性噪声强度往往高于背景噪声。通过相关之后的输出的相关包络变得起伏较大，影响了信号起始位置的判定的准确性，从而导致接收端按照错误的起始位置开始解调，出现一连串解调错误的现象。针对上述问题，本专利技术提出了一种基于分数阶傅里叶变换和分段阶傅里叶变换相结合的线性调频信号检测的方法，对经过相关后的相关信号进行两次起始位置的判决，首先利用设定的自适应门限算法找到门限阈值，然后利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号的检测方法，包括下列的步骤：/n(1)通信过程中以收发两端均已知的一段线性调频LFM信号作为同步信号，设此信号频率范围为f

【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号的检测方法，包括下列的步骤：
(1)通信过程中以收发两端均已知的一段线性调频LFM信号作为同步信号，设此信号频率范围为fst～fe,调频斜率为kt，信号时长为tlfm，接收端首先根据此参数生成LFM信号作为本地信号，然后将接收到的信号与本地信号进行相关检测，将所得相关信号c的数据保存。
(2)对(1)中生成的本地信号进行p阶次的分数阶傅里叶变换，搜索本地信号对应的最佳阶次p0即经分数阶傅里叶变换后最大模值对应的阶次；
(3)接收端生成长度为N的数组a[N]初始化全为0，并设置判决门限的初始数值threshold，将相关信号当前数据c(i)赋给数组中最后一个数据a[N-1]，判断此数据是否大于数组a中所有数据中位数的K倍，若大于则按照公式threshold＝0.8*threshold+0.2*c(i)对threshold进行更新；反之，按照公式threshold＝0.3*(threshold+c(i))更新threshold，同时将数组进行左移操作，丢弃已经移出的数据。对相关信号中所有数据均进行此操作，确定适合背景噪声的判决门限最终值；
(4)遍历相关信号c中的所有数据，找出大于经过(3)所得判决门限的数据并记录此数据在接收信号中对应的位置，此记录结果中包含信号真正的起始位置和疑似信号起始位置；
(5)对(4)中所记录的每个位置i之后的一段时长为tlfm的信号进行分数阶傅里叶变换，找到对应的最佳阶次pi,同时计算此位置之后一段时长为tlfm的信号的调频斜率ki，若同时满足|p0-pi|＜η和其中η为最佳阶次判决阈值，则记录这些位置作为经分数阶傅里叶变换检测所得的同步信号起始位置，若不满足，则将不满足的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏毅珊，周兆嘉，董立杰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12