基于時頻變換的Chirp信號檢測及應用研究.pdf

1、Chirp信號作為一種非平穩(wěn)信號，在雷達，通信，聲吶等領域具有廣泛的應用。尤其是 Chirp信號參數估計和時頻移估計常用于通信系統(tǒng)中的精確同步、信道估計和補償，以及雷達系統(tǒng)中目標信息的提取。Chirp信號也是一種典型的時頻信號，為了更好地檢測 Chirp信號和估計相應的參數，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，從計算復雜度，估計精度以及抗噪聲性能等方面對

2、 Chirp信號的檢測和參數估計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開展研究，主要研究內容如下：
　　1.分析了基于分數階傅里葉變換（Fractional Fourier Transform，FRFT）和三次相位函數（Cubic Phase Function，CPF）的Chirp信號參數估計算法的基本原理。從計算復雜度，檢測和參數估計性能等方面對兩種算法進行了比較，并通過仿真驗證了兩種算法的

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

4、，研究了采用冪調頻（Power Frequency-Modulated，PFM）信號進行時頻移估計的基本原理，并給出一種PFM信號的時頻移估計算法。為了消除該算法中時延估計對頻移估計準確性的影響，繼而設計了一種組合冪調頻（Combined Power Frequency-Modulated，CPFM）信號，并給出獨立估計時延和頻移算法。為了降低時頻移估計算法的計算復雜度，設計了一種組合線性Chirp（Combined Linear Ch