分数阶傅立叶变换简化LFM信号检测

"该资源是一篇关于利用分数阶傅立叶变换进行LFM信号检测的学术论文，由张希会撰写。文中介绍了一种通过预判和平滑处理来简化LFM信号参数估计的方法，旨在降低计算量并提高实时处理能力。" LFM（线性调频）信号是一种在雷达、声纳和通信系统中广泛应用的信号类型。其参数检测与技术研究一直是领域内的焦点。传统的最大似然估计算法虽然理论上有效，但在实际应用中由于计算复杂度高而难以实施。 近年来，研究人员开始探索使用时频分析工具处理LFM信号，如短时傅立叶变换（STFT）和小波变换（WT）。尽管这些方法在一定程度上提升了分析性能，但STFT的时间窗宽度和WT的分辨率问题限制了它们的效能。Wigner-Ville分布（WVD）虽然能进行信号的时频分析，但其二次型特性和计算复杂度使其在多分量信号处理时面临挑战。 文章提出了一种基于分数阶傅立叶变换（FRFT）的新型方法，该方法首先使用平滑快速傅立叶变换（FFT）进行预判，粗略估计LFM信号的调频系数。接着，根据这些初步估计的调频系数计算出相应的旋转角度，随后对信号进行FRFT，以该旋转角度为参数，寻找能量分布的最大峰值点，从而精确地估计信号参数。这种方法避免了二维搜索中的频谱伪峰干扰，同时，FRFT的一维线性特性使得处理多分量信号时无交叉项干扰，计算量相对较小。 然而，原有的二维搜索法仍然存在计算量大的问题，需要在几乎半个角度平面上进行搜索。针对这一不足，论文作者张希会提出了一种简化方法，旨在进一步减少计算量，使得LFM信号的实时处理成为可能。这种方法的创新性和实用性对于LFM信号检测和参数估计领域具有重要的理论和实践意义。