一种线性调频干扰的扫频周期估计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115755106A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211201757.8(22)申请日2022.09.29(71)申请人北京时代民芯科技有限公司地址100076北京市丰台区东高地四营门北路2号申请人北京微电子技术研究所(72)发明人陆家祺毕波陈启亮由立华吴雨航田乾(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009专利代理师杨春颖(51)Int.Cl.G01S19/21(2010.01)G01S19/01(2010.01)G01S19/37(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种线性调频干扰的扫频周期估计方法(57)摘要本发明公开了一种线性调频干扰的扫频周期估计方法，主要用于信号处理等领域中对抗线性调频干扰时扫频周期的估计，该方法可预先设定变换阶次与计算参数，生成分数阶傅里叶变换计算所需的系数，无需提前对输入数据量纲归一化；根据不同的变换阶次对输入数据进行分数阶傅里叶变换计算，直到变换域中出现多峰值后计算平均的峰值间隔；最终根据当前搜索到的变换阶次和平均峰值间隔估计出扫频周期。该方法大大降低了扫频周期估计的计算复杂度；复用了抗干扰的硬件架构，节省了硬件资源；对输入数据无需提前量纲归一化，增加了方法的兼容性；无需对周期进行固定长度的搜索，减少了计算量的同时增加了估计精度。CN115755106ACN115755106A权利要求书1/2页1.一种线性调频干扰的扫频周期估计方法，其特征在于，包括：步骤1，确定分数阶傅里叶变换当前变换阶次所需的三种线性调频信号ChirpAα[n]、ChirpBα[n]、ChirpCα[n]和归一化常量Ca；步骤2，基于确定的分数阶傅里叶变换当前变换阶次所需的ChirpAα[n]、ChirpBα[n]和ChirpCα[n]，对输入的线性调频干扰信号进行分数阶傅里叶变换，得到当前变换阶次下的分数阶傅里叶变换结果；步骤3，对当前变换阶次下的分数阶傅里叶变换结果进行峰值搜索，确定当前变换阶次的峰值数量Num_Peak；步骤4，对当前变换阶次的峰值数量Num_Peak进行判断；其中，若Num_Peak＞1，则表示线性调频干扰信号有多个周期，需要进行分割，记录下当前变换阶次下的分数阶傅里叶变换结果后，计算得到各个峰值之间的间隔Δu的平均值Δuavg，执行步骤5；步骤5，根据当前变换阶次的变换角度α，计算得到线性调频干扰信号的估计调频率步骤6，根据Δuavg和计算得到线性调频干扰信号的扫频周期步骤7，重复步骤1～6，完成所有变换阶次的计算，得到所有的扫频周期并输出。2.根据权利要求1所述的线性调频干扰的扫频周期估计方法，其特征在于，α＝(a×π)/2；其中，a表示分数阶傅里叶变换搜索过程中的变换阶次，a∈[0,2]。3.根据权利要求2所述的线性调频干扰的扫频周期估计方法，其特征在于，a在每次循环中的变换阶次依次为：0、Δa、2Δa、3Δa、···、2；其中，Δa表示步长，Δa＝0.01。4.根据权利要求2所述的线性调频干扰的扫频周期估计方法，其特征在于，ChirpAα[n]、ChirpBα[n]和ChirpCα[n]分别表示如下：其中，n表示线性调频干扰信号在时域采样区间中各离散信号点，Δx表示线性调频干扰信号在时域上的采样区间。5.根据权利要求4所述的线性调频干扰的扫频周期估计方法，其特征在于，基于确定的分数阶傅里叶变换当前变换阶次所需的ChirpAα[n]、ChirpBα[n]、ChirpCα[n]和Ca，对输入的线性调频干扰信号进行分数阶傅里叶变换，得到当前变换阶次下的分数阶傅里叶变换结果，包括：对线性调频干扰信号进行两倍内插后与当前阶次对应的ChirpAα[n]相乘，得到第一临时变量值ta[n]：2CN115755106A权利要求书2/2页其中，表示对线性调频干扰信号进行两倍内插后的时域离散信号；aa将t[n]与当前阶次对应的ChirpBα[n]作卷积运算，得到第二临时变量值T[m]：其中，m表示分数阶域中的各离散信号点，m∈[‑N,N]，N表示在原信号采样后的总点数；aa将T[m]与当前阶次对应的ChirpCα[n]作乘积运算，得到第三临时变量值F[m]：aaF[m]＝T[m]×ChirpCα[n]aa将F[m]与当前阶次对应的Ca作乘积运算，得到第四临时变量值F[m′]：aaF[m′]＝Ca×F[m]其中，m′表示两倍抽取后的采样点；将Fa[m′]作为当前变换阶次下的分数阶傅里叶变换结果输出。6.根据权利要求1所述的线性调频干扰的扫频周期估计方法，其特征在于，的解算公式示如下：其中，fs表示采样率，Tobs表示本地观测时间。7.根据权利要求6所述的线性调频干扰的扫频周期估计方法，其特征