[发明专利]一种LFM水声多途信号的噪声抑制方法

摘要

本发明属于信号处理领域，具体涉及一种LFM水声多途信号的噪声抑制方法。本发明包括根据确知信号参量获取最优分数阶Fourier变换的最优变换阶数popt；对LFM多途信号进行带通滤波预处理，抑制带外噪声；对带通滤波输出信号做Hilbert变换，获取解析信号；对解析信号做popt阶分数阶Fourier变换；在分数阶Fourier域作频谱遮隔处理，抑制带内噪声；做‑popt阶分数阶Fourier反变换，得到抑制噪声的高信噪比多途信号。本方法主要由FFT算法实现，计算量小、可以工程实时实现。FrFT线性变换特性使得信号处理不受交叉项干扰，因此，本发明特别适合于处理多途或多分量LFM信号。

主权项

一种LFM水声多途信号的噪声抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据确知信号参量获取最优分数阶Fourier变换的最优变换阶数popt；(2)对LFM多途信号进行带通滤波预处理，抑制带外噪声；(3)对带通滤波输出信号做Hilbert变换，获取解析信号；(4)对解析信号做popt阶分数阶Fourier变换；(5)在分数阶Fourier域作频谱遮隔处理，抑制带内噪声；(6)做‑popt阶分数阶Fourier反变换，得到抑制噪声的高信噪比多途信号；所述步骤(4)中解析信号x(t)的Fourier变换为：Xα(u)={Fα[x(t)]}(u)=∫-∞∞x(t)Kα(t,u)dt]]>式中α＝pπ/2是对应的坐标系旋转角度，Fourier变换的变换核Kα(t,u)为：Kp(t,u)=1-jcotα2πexp(jt2+u22cotα-jtucscα),α≠nπδ(t-u),α=nπδ(t+u),α≠(2n±1)π]]>而p阶Fourier变换的逆变换被定义为：x(t)=∫-∞+∞Xp(u)K-p(t,u)du;]]>所述步骤(5)中频谱遮隔处理的频带范围为：其中，T′为选取待处理信号的长度；TLFM为发射信号脉宽；T为实际处理信号长度，Δτmax为多途信号中各信号分量对应的最大时延，满足T≤2TLFM+2fL/k，否则，通过在选取待处理信号后补0，“[]”表示区间范围。