基于時頻變換的Chirp信號檢測及應(yīng)用研究.pdf

1、Chirp信號作為一種非平穩(wěn)信號，在雷達(dá)，通信，聲吶等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。尤其是 Chirp信號參數(shù)估計(jì)和時頻移估計(jì)常用于通信系統(tǒng)中的精確同步、信道估計(jì)和補(bǔ)償，以及雷達(dá)系統(tǒng)中目標(biāo)信息的提取。Chirp信號也是一種典型的時頻信號，為了更好地檢測 Chirp信號和估計(jì)相應(yīng)的參數(shù)，可利用時頻變換將其映射到時頻域來處理。隨著電磁環(huán)境的日益復(fù)雜，由于不同的時頻變換對 Chirp信號具有不同的能量聚集性，從計(jì)算復(fù)雜度，估計(jì)精度以及抗噪聲性能等方面對

2、 Chirp信號的檢測和參數(shù)估計(jì)算法提出了更高的要求。本文針對在低信噪比下，Chirp信號的檢測和時頻移估計(jì)開展研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.分析了基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換（Fractional Fourier Transform，F(xiàn)RFT）和三次相位函數(shù)（Cubic Phase Function，CPF）的Chirp信號參數(shù)估計(jì)算法的基本原理。從計(jì)算復(fù)雜度，檢測和參數(shù)估計(jì)性能等方面對兩種算法進(jìn)行了比較，并通過仿真驗(yàn)證了兩種算法的

3、參數(shù)估計(jì)性能。
　　2.為了提高低信噪比下Chirp信號在Zak域的檢測和參數(shù)估計(jì)性能，利用Chirp信號在Zak域的稀疏表示和自相關(guān)特性，結(jié)合圖像直線檢測技術(shù)Hough變換（Hough Transform，HT），給出基于Zak-Hough變換的單分量Chirp信號參數(shù)估計(jì)算法和基于Zak域相關(guān)的時延估計(jì)算法。仿真結(jié)果表明，在低信噪比下能準(zhǔn)確估計(jì)Chirp信號參數(shù)和接收信號的時延。
　　3.針對具有時頻移的單徑接收信號模型

4、，研究了采用冪調(diào)頻（Power Frequency-Modulated，PFM）信號進(jìn)行時頻移估計(jì)的基本原理，并給出一種PFM信號的時頻移估計(jì)算法。為了消除該算法中時延估計(jì)對頻移估計(jì)準(zhǔn)確性的影響，繼而設(shè)計(jì)了一種組合冪調(diào)頻（Combined Power Frequency-Modulated，CPFM）信號，并給出獨(dú)立估計(jì)時延和頻移算法。為了降低時頻移估計(jì)算法的計(jì)算復(fù)雜度，設(shè)計(jì)了一種組合線性Chirp（Combined Linear Ch