分数阶傅里叶变换在双基地雷达参数估计中的应用

"基于分数阶傅里叶变换的双基地雷达线性调频信号的参数联合估计新方法" 本文主要探讨了一种创新的双基地MIMO雷达系统中线性调频（LFM）信号参数的联合估计方法。在传统的雷达系统中，参数估计是至关重要的，因为它直接影响到目标定位的精度和系统的性能。双基地MIMO雷达系统因其具有更高的探测能力和抗干扰能力而被广泛应用。在这种系统中，多个发射和接收天线同时工作，可以获取更丰富的空间信息，从而提高雷达的性能。 LFM信号是雷达系统中常用的脉冲压缩信号类型，它具有宽频带和窄脉冲的特点，能够提供良好的距离分辨率和多普勒分辨率。然而，对于双基地MIMO雷达，由于信号传播路径的复杂性，参数估计变得更加困难，特别是当涉及到多目标和多径效应时。 文章提出了一种新的信号模型，利用分数阶傅里叶变换（FRFT）来处理LFM信号。FRFT是一种扩展了传统傅里叶变换的数学工具，能够更好地捕捉信号在非整数阶频率上的特性。LFM信号在FRFT域内呈现出能量聚集的特性，这使得可以通过寻找FRFT域内的峰值点来估计信号的关键参数。 在该方法中，首先通过FRFT对LFM信号进行变换，提取其能量分布特性。接着，通过对FRFT域内的峰值点分析，可以估计出多普勒频移尺度，这对应于目标的速度信息。同时，这些峰值点也可以用于估计信号的时延，这有助于确定目标的距离。然后，文章引入了FRFT-MUSIC（最大似然比-音乐谱估计）算法，这是一种高级的空间谱估计方法，能够有效地估计LFM信号的收发角度，实现收发角的自动配对，进一步提高了参数估计的准确性。 仿真实验结果证实了所提方法的有效性和实用性，特别是在处理多目标和复杂环境下的参数估计问题时。这种方法不仅提高了参数估计的精度，还降低了计算复杂度，为双基地MIMO雷达系统的实际应用提供了有力的技术支持。 关键词：双基地MIMO雷达；线性调频信号；分数阶傅里叶变换；参数估计；FRFT-MUSIC算法 通过这种新的联合估计方法，研究人员和工程师可以更好地理解和优化双基地MIMO雷达系统的性能，尤其是在目标检测、跟踪和识别等关键任务中。此方法的应用将有助于提升雷达系统的整体效能，为未来的雷达系统设计提供了新的思路和工具。