谢砚同, 彭 圆, 张风珍, 张钊辉, 曹 琳

(水下测控技术重点实验室，辽宁 大连 116013)

0 引言

信号特征是水下目标信号检测和识别的主要依据。目标运动特征是主动声呐目标识别中一个重要特征，利用它可以区分运动和静止目标，其中目标的径向运动速度又是运动特征的主要体现，目标的径向速度估计是水下信息处理的重要研究内容之一。常用的发射信号之一是线性调频信号，即chirp信号[1]。对径向速度为v的动目标线性调频回波信号进行匹配滤波检测，只有选取相同径向速度的样本信号才能获取最优检测效果。当目标径向速度v未知时，通常选取零径向速度样本信号进行匹配滤波处理，会导致检测性能降低[2]。

分数阶傅里叶变换(FRFT)是一种广义的傅里叶变换，对于线性调频信号具有良好的聚焦特性，并且线性调频信号的调频率与分数阶傅里叶变换的阶数相对应[3]。由于目标的径向速度将会引起回波尺度的变化，从而使线性调频回波信号的调频率发生变化。本文根据分数阶傅里叶变换的尺度特性以及其对于线性调频信号的聚焦特性，提出一种基于分数阶傅里叶变换的动目标径向速度估计方法。

1 分数阶傅里叶变换

分数阶傅里叶变换作为傅里叶变换的广义形式，最早由Namias[4]提出，其是将待分析信号的时频结构按一定角度进行旋转，对于线性调频信号，通过选择合适的角度，即当选择角度与信号匹配时，就可以得到一个冲击信号。……