孙文磊,常文革,闫飞飞

(国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073)

0 引言

线性调频(LFM)信号因其大时宽带宽积的特性，可同时获得远的作用距离和高的距离分辨率，广泛应用于雷达、声纳、通信和电子侦察等领域[1-2]，其检测与参数估计是一个重要的研究课题。

目前，针对LFM信号检测与参数估计的算法，主要围绕估计性能或计算量两者之一，很少能兼顾两个方面。基于时频分析的方法中，短时傅里叶变换(STFT)计算量较小，但由于不确定性原理的制约，分辨率受限[3];LFM信号的 Wigner-Ville分布(WVD)为时频平面上一条直线，可利用Radon或Hough变换检测直线的特性估计参数(Radon-Wigner变换[4]、Radon-Ambiguity变换[5]和Wigner-Hough变换[6])，但其在信号的时频分布上作进一步处理，计算量仍然较大;分数阶傅里叶变换(FRFT)因其对LFM信号良好的聚集特性且其离散算法的计算量与FFT相当，广泛应用于对LFM信号的检测和分析[7-8]，然而其二维峰值的搜索过程导致计算量大，检测耗时长。为了提高算法的实时性，Peleg提出了离散多项式相位变换法(DPT算法)[9]，估计过程仅需两次FFT和两次一维搜索，运算量较小，但其在低信噪比条件下估计精度不高，而且当信号到达时间未知时，无法估计初始频率。

针对上述问题，本文采用DPT算法结合FRFT离散并行快速算法，实现LFM信号的实时高精度参数估计;深入研究了FRFT参数估计的误差来源，并提出了相应的改进算法;为进一步提高估计精度，对参数估计结果进行谱校正。仿真结果表明，本文算法对LFM信号参数估计精度高，性能接近CRLB，基本能够实现实时应用。……