基于FRFT的线性调频雷达多径信号高效分离算法

本文档主要探讨了"基于FRFT的线性调频多径信号分离算法"这一主题，发表于2008年的清华大学学报自然科学版第48卷第10期。作者金燕、黄振和陆建华针对高空接收来自海上雷达信号时遇到的多径效应问题，提出了一种创新的方法。多径效应是由于海面反射导致信号路径分裂，这不仅引起信号衰落，还对信号检测性能和参数估计造成负面影响。 研究者利用分数阶傅立叶变换（Fractional Fourier Transform, FRFT）的时频聚集特性，开发出一种基于极坐标的一维邻域搜索算法。FRFT的优势在于它能够在保持信号局部特性的同时，提供全局的信息，这对于处理多径信号尤其有效。通过这种算法，他们成功实现了对线性调频信号的高效分离。 仿真结果显示，该算法在信号处理方面表现出色。首先，相比于多径信号未分离的情况，分离后的信噪比提高了75分贝，显著提升了信号质量。其次，对于中心频率的估计，算法降低了均方根误差，使之降到多径效应前的25%以下，这意味着更精确的参数估计。此外，该算法还具备较快的搜索速度，这意味着它能在短时间内完成多径信号的分离，从而有效抑制了多径传播对接收线性调频信号的干扰。 这篇论文的核心贡献在于提供了一种高效的线性调频多径信号分离技术，通过分数阶傅立叶变换的巧妙应用，改善了接收信号的质量和分析精度，对于提升雷达系统的性能和可靠性具有重要意义。这项研究对于信号处理领域的工程师和研究人员具有很高的参考价值，特别是在处理复杂环境下的无线通信信号时。