[发明专利]一种线性调频信号调频率的估计方法

权利要求书

1.一种线性调频信号调频率的估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对接收的多分量线性调频信号进行离散多项式变换，得到含有调频率信息的复正弦信号与线性调频信号的混合信号m(t)；

步骤2：对混合信号构造Hankel矩阵，然后通过奇异值分解分离出复正弦信号；

步骤3：对复正弦信号周期估计后整周期截断，再离散傅里叶变换得到其频率，最后得到各个分量的调频率。

2.根据权利要求1所述的一种线性调频信号调频率的估计方法，其特征在于：步骤1所述对接收的多分量线性调频信号进行离散多项式变换，得到含有调频率信息的复正弦信号与线性调频信号的混合信号具体为：

步骤1.1：对接收信号数字化处理，得到T个采样点的数字接收信号矢量为s＝[s(1) s(2)…s(t)…s(T)]^T，其中，f_s为采样频率，t＝1,2,…T表示采样时刻，[·]^T表示转置，s(t)表示接收信号模型：

其中，s_i(t)为多分量线性调频信号的第i个分量，其中i＝1,2,…,L，w(t)表示高斯白噪声；

步骤1.2：对数字接收信号进行离散多项式变换，将数字接收信号矢量前T-τ个采样点延时τ个采样单元后表示为然后取其共轭为再与接收信号中前T-τ个采样点相乘得到混合信号m(t)，表示为：

其中[·]^*表示共轭，为多个复正弦信号，为线性调频信号，为噪声，其中复正弦信号为单个分量离散多项式的结果。

3.根据权利要求1或2所述的一种线性调频信号调频率的估计方法，其特征在于：步骤2所述对混合信号构造Hankel矩阵，然后通过奇异值分解分离出单频信号具体为：

步骤2.1：对混合信号m(t)构造Hankel阵H，表示如下：

对矩阵H进行奇异值分解：

H＝UΣV^T

其中，U和V分别代表左奇异矩阵和右奇异矩阵，Σ代表奇异值矩阵，满足：

Σ＝diag{λ₁ λ₂ λ₃…}

奇异值矩阵Σ主对角线元素为特征值下角标·表示主对角线的次序且λ₁≥λ₂≥λ₃≥…≥0；

步骤2.2：设置奇异值阈值为所有奇异值的平均值筛选出大于阈值的奇异值为由前i奇异值与其对应的左、右奇异向量重构出i个Hankel矩阵为：

H_i＝U_iλ_iV_i^T

将H_i分别恢复为i个复正弦信号x_i。

4.根据权利要求1或2所述的一种线性调频信号调频率的估计方法，其特征在于：步骤3所述对复正弦信号周期估计后整周期截断，再离散傅里叶变换得到其频率，最后得到各个分量的调频率具体为：

步骤3.1：计算x_i的自相关函数，记为其中γ为时间延迟量，搜索最大峰值所对应的时间延迟量为γ_i，则复正弦信号周期的估计值为P_i＝γ_i；

步骤3.2：根据i个复正弦信号的周期P_i分别对x_i整周期截断，再进行2倍采样点长度的离散傅里叶变换，得到x_i的频率为f_Mi，进而由k_i＝f_sf_Mi/τ得到多分量的调频率。