[发明专利]一种α非高斯噪声下chirp信号的参数估计方法

摘要

本发明涉及一种α非高斯噪声下chirp信号的参数估计方法，属于信号检测与信息处理领域，更进一步涉及信号检测与参数估计领域。通过对含有α非高斯噪声的信号进行限幅预处理，可以消除大部分干扰，特别是脉冲式干扰，再利用FrFT对chirp信号处理时的能量聚集特性，可以有效的对chirp信号的初始频率和调频率进行估计。优点通过限幅预处理可以消除大部分干扰，特别是脉冲式干扰，再用分数阶Fourier变换对信号进行处理，能够得到高精度的估计值；该方法计算复杂度低，运算量小，适用于工程实际中；限幅预处理的实现简单，适用范围广，能够有效克服偶然因素引起的脉冲干扰；在判别准确度上更有优势，同时该方法具有很好的稳定性，最重要是精度高，和无噪声时一致。

主权项

一种α非高斯噪声下chirp信号的参数估计方法，其特征在于包括下列步骤：步骤一：采集含有噪声信号含有加性噪声的chirp信号数学模型为：x(t)=As(t)+n(t),-T2≤t≤T2---(2)]]>其中s(t)表示发射的chirp信号，其数学模型表示为：s(t)=exp[j(2πf0t+πkt2)],-T2≤t≤T2---(1)]]>其中t表示时间，T表示时宽，f0表示初始频率，k表示调频率；A表示chirp信号在传输过程中的衰减因子，n(t)表示α非高斯噪声；步骤二：对信号进行限幅预处理限幅处理后的信号如式(3)所示：X(t)=px(t)>px(t)-p≤x(t)≤p-px(t)<-p---(3)]]>p是限幅值；步骤三：量纲归一化设信号X(t)的时域区间为对应的频域区间为将时域和频域都转换成量纲统一的域，引入一个量纲归一化因子S，S=(TF)12---(4)]]>其中T表示时宽，F表示带宽；并定义量纲归一化坐标为t′=tSf′=fS---(5)]]>其中f表示频率；新坐标系(t′,f′)实现了量纲归一化；时域和频域2个区间都归一化为其中△x为采样频率；信号采样间隔变为步骤四：FrFT通过对含噪声chirp信号进行分数阶Fourier变换，可以估计出参数f0和k，具体算法如下：首先对含噪声chirp信号进行FrFT得到Xa(u)，函数X(t)的a阶分数阶Fourier变换(FrFT)定义如下:Xa(u)=Fa[X(t)]=∫-∞∞X(t)Ka(t,u)dt---(7)]]>a是分数阶阶次，u表示采样点，设则核函数其中，为时频平面的旋转角度，δ(t)单位脉冲函数，n＝1,2,...的正整数；根据式(7)和式(8)，FrFT的定义式改写为：采样型离散分数阶Fourier变换DFrFT可分解为以下步骤：步骤1：用chirp信号与信号X(t)相乘，即步骤2：g(t)与chirp信号做卷积，即步骤3：用chirp信号与信号h(u)相乘，即然后搜索|Xa(u)|2最大值对应的和旋转角通过式(13)可以估计出参数和步骤五尺度变换，得到参数估计值和f^0=f^0′/Sk^=k^′/S2---(14)]]>和就是α非高斯噪声下chirp信号的参数f0、k的估计值。