[發明專利]一種α非高斯噪聲下chirp信號的參數估計方法

有效

• 申請號: 201510264123.0
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN104901909B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 王春陽;劉雪蓮;陳宇;孫敬雪
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種α非高斯噪聲下chirp信號的參數估計方法，其特征在于包括下列步驟：

步驟一：采集含有噪聲信號

含有加性噪聲的chirp信號數學模型為：

x(t)=As(t)+n(t),-T2≤t≤T2---(2)]]>

其中s(t)表示發射的chirp信號，其數學模型表示為：

s(t)=exp[j(2πf0t+πkt2)],-T2≤t≤T2---(1)]]>

其中t表示時間，T表示時寬，f₀表示初始頻率，k表示調頻率；

A表示chirp信號在傳輸過程中的衰減因子，n(t)表示α非高斯噪聲；

步驟二：對信號進行限幅預處理

限幅處理后的信號如式(3)所示：

X(t)=px(t)>px(t)-p≤x(t)≤p-px(t)<-p---(3)]]>

p是限幅值；

步驟三：量綱歸一化

設信號X(t)的時域區間為對應的頻域區間為將時域和頻域都轉換成量綱統一的域，引入一個量綱歸一化因子S，

S=(TF)12---(4)]]>

其中T表示時寬，F表示帶寬；

并定義量綱歸一化坐標為

t′=tSf′=fS---(5)]]>

其中f表示頻率；

新坐標系(t′,f′)實現了量綱歸一化；

時域和頻域2個區間都歸一化為

其中△x為采樣頻率；

信號采樣間隔變為

步驟四：FrFT

通過對含噪聲chirp信號進行分數階Fourier變換，可以估計出參數f₀和k，具體算法如下：

首先對含噪聲chirp信號進行FrFT得到X_a(u)，

函數X(t)的a階分數階Fourier變換(FrFT)定義如下:

Xa(u)=Fa[X(t)]=∫-∞∞X(t)Ka(t,u)dt---(7)]]>

a是分數階階次，u表示采樣點，

設則核函數

其中，為時頻平面的旋轉角度，δ(t)單位脈沖函數，n＝1,2,...的正整數；

根據式(7)和式(8)，FrFT的定義式改寫為：

采樣型離散分數階Fourier變換DFrFT可分解為以下步驟：

步驟1：用chirp信號與信號X(t)相乘，即

步驟2：g(t)與chirp信號做卷積，即

步驟3：用chirp信號與信號h(u)相乘，即

然后搜索|X_a(u)|²最大值對應的和旋轉角

通過式(13)可以估計出參數和

步驟五尺度變換，得到參數估計值和

f^0=f^0′/Sk^=k^′/S2---(14)]]>

和就是α非高斯噪聲下chirp信號的參數f₀、k的估計值。

2.如權利要求1所述的一種α非高斯噪聲下chirp信號的參數估計方法，其特征在于：所述步驟二中限幅值p是發射的chirp信號功率的1～1.5倍。