【實(shí)例簡(jiǎn)介】

里面有關(guān)于實(shí)現(xiàn)matlab的算法以及分析處理

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分布的時(shí)頻平面作直線積分投影的

變換,統(tǒng)稱對(duì)信號(hào)作

變換

在

分布的時(shí)頻平面里慣用軸的截距和斜率為參數(shù)表小直線。因此,

當(dāng)需要沿

作直線積分時(shí),可將積分路徑(直線)的參數(shù)(u,a)替換成()

日兩對(duì)參數(shù)之間的關(guān)系為:m=-cot,w=! sina。

若求信號(hào)的

變換,并以參數(shù)表示積分路徑,則有:

D.a=

PQ線

w, (t, wB u-u du

∫r(,n)ma(w-mn-m)nh

∫m(,w[一(m+m

otc

w lt, wo +mt dt/

sina

Wo=u/sina

上式表明,若是參數(shù)為和的信號(hào),則積分值最大;而當(dāng)參數(shù)偏離與或

時(shí),積分值迅速減小,即對(duì)‘定的信號(hào),其

變換會(huì)在對(duì)應(yīng)的參數(shù)處

呈現(xiàn)尖峰。我們自然會(huì)想到:多分量的信號(hào)的特性在

平面里更加突出。即

表現(xiàn)為各個(gè)尖峰,因而更有利于區(qū)別交叉項(xiàng)和噪聲。利用

變換一定能夠獲得更

好的性能。

作為時(shí)頻分析方法之一,分?jǐn)?shù)階傅里葉變換ˉ與

分布()

變換()分別有著一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,借助它們的聯(lián)系,可進(jìn)一步說(shuō)明分

數(shù)階傅里葉變換的物理意義。信號(hào)的

分布函數(shù)的定義為

t+=xt

de

作為能量型時(shí)頻表示

滿足許多期望的數(shù)學(xué)性質(zhì),這里給出其邊緣特性

X t

t wdv

Xw=wtwat

對(duì)WD旋轉(zhuǎn)C角度,即對(duì)分布實(shí)施變換,其結(jié)果是

RWIW

=∫f

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而信號(hào)的階分藪階傅里葉變換X。t的就是將信號(hào)的旋轉(zhuǎn)c角度,即

對(duì)于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換只有旋轉(zhuǎn)不變性,所以有

X u= wt

P

可以看出,

對(duì)時(shí)間軸與頻率軸的積分分別是信號(hào)在時(shí)刻的瞬時(shí)功率和信號(hào)在頻

率的譜密度,而信號(hào)的對(duì)與時(shí)間成c角度的軸的積分投影對(duì)應(yīng)著角度為a的分?jǐn)?shù)

階傅里葉變換的幅度平方,這進(jìn)步從能量的角度說(shuō)明分?jǐn)?shù)階傅里葉變換作為廣義傅里葉變

換的含義。正弦信號(hào)在時(shí)頻平面是一條平行于時(shí)間軸的直線,即它的頻率不隨時(shí)間變化,可

視為旋轉(zhuǎn)角度為°的完全時(shí)間域表示;沖擊朕數(shù)在時(shí)頻平面是一條平行于頻率軸的直線

可視為旋轉(zhuǎn)角度為°的完全頻率域表示;

信號(hào)在時(shí)頻平面是一條斜率為調(diào)頻率的直

線,當(dāng)該信號(hào)的某一角度的分?jǐn)?shù)階傅里葉變換與其調(diào)頻率一致時(shí),在無(wú)限長(zhǎng)度的理想情況下,

表現(xiàn)為幅度為無(wú)窮大的沖擊,在信號(hào)長(zhǎng)度有限的情況下,其分?jǐn)?shù)階傅里卟變換呈現(xiàn)極大值

這就是信號(hào)在分?jǐn)?shù)階傅里葉變換域的特點(diǎn)。

離散 Chirp fourier變換是最近提出的一種有效的線性調(diào)頻信號(hào)檢測(cè)技術(shù),它 Fourier變

換的一種推廣形式,可同時(shí)匹配 chirp信號(hào)的中心頻率和調(diào)頻率。本文利用修正離散

Chirp- Fourie交換( MDCFT)實(shí)現(xiàn)干擾信號(hào)的檢測(cè)和參數(shù)估計(jì),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的自適應(yīng)抑制。

分析和仿真表明,該方法可對(duì)FM干擾有著極好的抑制效果;同時(shí),由于 Chirp- Fourie變換是

維的線性變換,可借助快速傅里葉變換(FFT〕實(shí)現(xiàn),與基于WVD的算法相比,不僅避免了交叉

項(xiàng)十?dāng)_,而且降低了計(jì)算的復(fù)雜度,其實(shí)現(xiàn)更為簡(jiǎn)使

3.基于Mat1ab的上機(jī)仿真過程及結(jié)果分析

3.1對(duì)單分量信號(hào)的仿真及結(jié)果分析

():輸入解析信號(hào)為x()=eb的分布:

40,

圖單分量信號(hào)的

分布

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在上述解析信號(hào)中加入噪聲后,用分布分析其性能

圖加入噪聲的單分量信號(hào)的

分布

由圖可以看出實(shí)際結(jié)果與前面的理論推導(dǎo)致。在實(shí)際應(yīng)用中,信號(hào)長(zhǎng)度總是有限

長(zhǎng)的,此時(shí)分布呈背鰭狀。

由圖可以得到變換對(duì)噪聲不太敏感,時(shí)頻變換后信噪比較高。但當(dāng)干擾

的幅度大到一定程度時(shí),

變換的結(jié)果會(huì)嚴(yán)重變差,甚至分析不出結(jié)果。

():前兩個(gè)圖是輸入解析信號(hào)為x(t)=em的

變換,后兩個(gè)圖是在這個(gè)解

析信號(hào)中加入噪聲以后用

變換對(duì)其進(jìn)行的分析:

400

C501m0150

10

20

100

150

圖單分量信號(hào)的

變換

由理論分析可知,當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度與線性調(diào)頻信號(hào)的斜率相這應(yīng)時(shí),

變換

將出現(xiàn)一個(gè)峰值。這個(gè)分析在圖中得到了證實(shí)。

():圖前兩個(gè)圖是輸入解析信號(hào)為x()=e的分?jǐn)?shù)階傅里葉變換,后兩個(gè)圖是在

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這個(gè)解析信號(hào)中加入噪聲以后用分?jǐn)?shù)階傅甲葉變換對(duì)其進(jìn)行的分析:

分?jǐn)?shù)階傅甲葉變換變換與

變換的緊密聯(lián)系在圖和圖的仿真中

也可以得到證實(shí)

HOD

50

圖單分量信號(hào)的分?jǐn)?shù)階傅里葉變換

():圖的前兩個(gè)圖是輸入中心頻率是,調(diào)頻率是的單分量線性調(diào)頻信號(hào)后的

Chirp- Fourier變換,后兩個(gè)圖是在這個(gè)信號(hào)中加入噪聲以后用 Chirp-Fourier變換對(duì)其進(jìn)

行的分析。

通過這個(gè)仿真,還將證明一個(gè)重要性質(zhì): Chirp- Fourier變換可同時(shí)匹配線性調(diào)頻信號(hào)

的中心頻率和調(diào)頻率

的82a

圖單分量信號(hào)的 Chirp fourier變換

比較結(jié)論:從以上幾個(gè)仿真圖形可以看出,對(duì)單分量的信號(hào)而言,上述幾個(gè)變換

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都有非常好的時(shí)頻聚集性,特別是

分布與理論結(jié)果完仝一致。在抗噪聲方面,

對(duì)比幾個(gè)圖可知,

變換和 Chirp- Fourier變換要比

分布和分?jǐn)?shù)階

傅里葉變換吏好。而對(duì)于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換和

分布,分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的抗噪

聲性能要好

3.2對(duì)多分量信號(hào)的仿真及結(jié)果分析

個(gè)多分量的線性調(diào)頻信號(hào)的

D15020

心D

m

圖多分量信號(hào)的

一個(gè)多分量的線性調(diào)頻信號(hào)的

變換

5

0.5

40

多分量信號(hào)的

變換

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個(gè)多分量的線性調(diào)頻信號(hào)的分?jǐn)?shù)階傅甲葉變換:

圖多分量信號(hào)的分?jǐn)?shù)階傅里葉變換

個(gè)多分量的線性調(diào)頻信號(hào)(含兩個(gè)分量,中心頻率和調(diào)頻率分別為

k=)的 Chirp- Fourier變換

50299,Q

圖多分量信號(hào)的 Chirp-fourier變換

比較結(jié)論:從以上四個(gè)圖可以看出,對(duì)于多分量信號(hào),

分布由于存在交叉

項(xiàng),時(shí)頻面模糊不清,而其他三種變換則可以檢測(cè)到兩個(gè)信號(hào)。從圖中還可以看到,

Chirp- Fourier變換的效果是最好的。而且我們從圖中還可以清楚地看到線性調(diào)頻信號(hào)的中

心頻率和調(diào)頻率。

4LFM信號(hào)的應(yīng)用

線性詞頻

)信號(hào)廣泛地應(yīng)用于雷達(dá)、聲納和通信等信息系統(tǒng)中。在這類

系統(tǒng)中,信號(hào)的檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)是個(gè)重要的研究課題,受到特別的關(guān)注。

下面給出一個(gè)基于FRT的MTD雷達(dá)信號(hào)處理過程的防真實(shí)例。假設(shè)有一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo),

回波信號(hào)為St

jn∫t-jwt+nt,其中nt為雜波信號(hào),信號(hào)參數(shù)為

nt是均值為零,方差為的高斯白噪聲,信噪比為,觀測(cè)時(shí)間為

,采樣頻率為

采樣點(diǎn)數(shù)為N

采用分?jǐn)?shù)階

域的

掃描上算法對(duì)該冋波信號(hào)作計(jì)算機(jī)仿真,仿真結(jié)果如圖所

從圖中可以清楚看到一個(gè)LFM信號(hào)的存在,而闬目標(biāo)的峰值非常突出,受雜波的

影響相對(duì)較小。因此采用FRT的MTD雷達(dá)的抗干擾能力較強(qiáng)。另外由于日標(biāo)的特征非常明

顯,可以通過適當(dāng)提高雜波門限的方法來(lái)減小虛警概率

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圖基于ⅣRFT的MTD雷達(dá)信號(hào)處理過程的防真

5結(jié)束語(yǔ)

非平穩(wěn)信號(hào)是現(xiàn)代信號(hào)處理的主要研究對(duì)象之一,對(duì)其有很多種理論分析方法。本文

介紹的

分布,

變換,分?jǐn)?shù)階傅里葉變換,

變換是其

中比較常用和重要的幾種。本文對(duì)這幾種變換做了初步的介紹,進(jìn)而對(duì)它們進(jìn)行了一些比較

這有助于進(jìn)一步了解各種變換的性能和作信號(hào)分析時(shí)選擇合適的變換。

時(shí)頻分布之所以受到很多研究人員和信號(hào)處理領(lǐng)域的工程人員的重視,是因?yàn)樗泻?/p>

多傳統(tǒng)傅立葉變換所不具備的性質(zhì)。由時(shí)頻分析的定義可知時(shí)頻表示能給出信號(hào)在時(shí)域和頻

域的信息。經(jīng)過兒年的發(fā)展,時(shí)頻分析理論趨于成熟,并遂漸在實(shí)際應(yīng)用中嶄露頭角,

近年來(lái)已在實(shí)際的非平穩(wěn)信號(hào)處理中獲得了十分廣泛的應(yīng)用。如:信號(hào)檢測(cè)與分類,吋頻域

濾波,信號(hào)綜合,系統(tǒng)辯識(shí)和譜估計(jì)等。在的期刊和國(guó)際會(huì)議上發(fā)表的與采用時(shí)頻工

具處理非平穩(wěn)干擾有關(guān)的論文及研究報(bào)告共有余篇,其中以美國(guó)

大學(xué)

教授的成果最為顯著。

時(shí)頻分析是一個(gè)前景很廣闊的研究方向,雖然取得了一定的成就,但理論體系尚不十分

完備,需要進(jìn)一步的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1ˉ張賢達(dá),保錚《非平穩(wěn)信號(hào)分析與處理》[M1998年9月第1版國(guó)防工業(yè)出版社

[2ˉ沈民奮,孫麗莎《現(xiàn)代隨機(jī)信號(hào)與系統(tǒng)分析》M年月第版科學(xué)出版社

[3丁鳳芹,曹家麟《基丁分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的多分量 Chirp信號(hào)的檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)》《語(yǔ)音技術(shù)》2004

年第1期

[4_孫泓波,郭欣,顧紅,蘇上民,劉國(guó)歲《修正 Chirp- Flourier變換及其在SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)中的應(yīng)用》

《電子學(xué)報(bào)》2003年第1期

山國(guó)技記文在線

[5董永強(qiáng),陶然,思永,王越《基丁分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與成像》《兵工學(xué)報(bào)》1999

年第2期

L6_陶然,齊林,王越《分?jǐn)?shù)階 Fourier變奐的原理與應(yīng)用》LM」2004年8月第1版清華大學(xué)出版社

[7董永強(qiáng),陶然,周思永,王越《含未知參數(shù)的多分量 chirp信號(hào)的分?jǐn)?shù)階傅里葉分析》《北京理工大學(xué)學(xué)

報(bào)》1999年第5期

[8ˉ陳輝,王永良《利用離散 Chirp- Flourier變換技術(shù)估計(jì)調(diào)頻信號(hào)參數(shù)》《空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào)》2001年

第1期

[9ˉ齊林,穆曉敏,朱春華《系統(tǒng)中基于 Chirp- Fourier變換的掃頻干擾抑制算》《電訊技術(shù)》

年第期

[10]李勇,徐震等《 MATLAB輔助現(xiàn)代工程數(shù)字信號(hào)處理》[M2002年10月鷥1版西安電子科技人學(xué)出

版社

「111胡昌華,周淘,夏啟兵,張偉《基于 MATLAB的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)—時(shí)頻分析》「M12001年7月第1

[2]干小寧,許家棟《離散調(diào)頻-傅里葉變換及其作雷達(dá)成像中的應(yīng)用》《系統(tǒng)工稈與電子技術(shù)》2002

年第3期

【實(shí)例截圖】

【核心代碼】

總結(jié)

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