基于短时分数阶傅里叶变换的瞬时频率估计误差分析

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.11.013

兵工学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (11): 2104-2110.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2015.11.013

基于短时分数阶傅里叶变换的瞬时频率估计误差分析

邓兵¹，栾俊宝²，唐光胜³

(1.海军航空工程学院电子信息工程系，山东烟台 264001; 2.海军航空工程学院研究生管理大队, 山东烟台 264001;

收稿日期:2015-03-09 修回日期:2015-03-09 上线日期:2016-02-02
通讯作者: 邓兵 E-mail:navy_dbing@tom.com
作者简介:邓兵（1975—），男，副教授
基金资助:
国家自然科学基金项目（60902054、61032001、61571454）；中国博士后科学基金项目(201003758、20090460114)

Error Analysis of Instantaneous Frequency Estimation Based on Short-time Fractional Fourier Transform

DENG Bing¹， LUAN Jun-bao²， TANG Guang-sheng³

（1.Department of Electronic and Information Engineering, Naval Aeronautical and Astronautical University,Yantai 264001, Shandong, China; 2.Graduate Students’ Brigade, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001, Shandong, China; 3.Unit 91599 of PLA, Laiyang 265200, Shandong, China）

Received:2015-03-09 Revised:2015-03-09 Online:2016-02-02
Contact: DENG Bing E-mail:navy_dbing@tom.com

摘要/Abstract

摘要： 信号的瞬时频率估计作为雷达信号处理的一项重要内容，对于目标的检测和识别起着重要作用。利用短时分数阶傅里叶变换具有更好时频分辨力的特点，分析了利用短时分数阶傅里叶变换对三次相位非线性调频信号进行瞬时频率估计的精度与窗函数、窗长间的关系。结果表明：当采用高斯窗时能够获得最高估计精度，且最佳窗长L与时宽和带宽积σ_tσ_f和信号调频率变化率k满足L=33σtσf/2k. 通过仿真实验验证了结论。

关键词: 信息处理技术, 参数估计, 短时分数阶傅里叶变换, 瞬时频率, 误差分析

Abstract: As an important content on radar signal processing, instantaneous frequency estimation plays an essential role in target detection and recognition. The higher time-frequency resolution of short-time fractional Fourier transform (STFRFT) is used to analyze the relationship among window function, window width and the instantaneous frequency estimation precision of cubic phase non-LFM signal. The result shows that, when Gauss window is used, the estimation precision is the highest; the prime window width L, the product of pulse width and band width σ_tσ_f and the frequency fluctuation rate k should meet L=33σtσf/2k. Finally, the result is verified through simulation.

Key words: information processing technology, parameter estimation, short-time fractional Fourier transform, instantaneous frequency, error analysis

中图分类号:

TN957.51

邓兵，栾俊宝，唐光胜. 基于短时分数阶傅里叶变换的瞬时频率估计误差分析[J]. 兵工学报, 2015, 36(11): 2104-2110.

DENG Bing， LUAN Jun-bao， TANG Guang-sheng. Error Analysis of Instantaneous Frequency Estimation Based on Short-time Fractional Fourier Transform[J]. Acta Armamentarii, 2015, 36(11): 2104-2110.

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Error Analysis of Instantaneous Frequency Estimation Based on Short-time Fractional Fourier Transform

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