基于分数阶Fourier变换的雷达目标检测算法的研究的开题报告.docx

基于分数阶Fourier变换的雷达目标检测算法的研究的开题报告
一、题目
基于分数阶Fourier变换的雷达目标检测算法的研究
二、研究背景和意义
相较于传统的基于时域和频域的雷达信号处理方法，近年来，基于分数阶微积分的雷达信号处理方法逐渐受到关注，其在雷达信号信噪比提高、目标检测等方面具有独特的优势。传统的Fourier变换只能处理平稳和时不变的信号，而分数阶Fourier变换则适用于非平稳、时变和带有瞬态的信号处理。因此，基于分数阶Fourier变换的雷达信号处理方法成为了一个研究重点。
目标检测是雷达信号处理中的一个重要研究领域，其应用广泛。比如在探测气象降水、地质勘探、航空控制、过境物体检测等方面都有广泛的应用。目前，雷达目标检测技术主要包括信号处理、特征提取和分类识别三个方面。其中，信号处理是目标检测的基础，是影响目标检测精度的重要因素之一。
因此，基于分数阶Fourier变换的雷达目标检测算法的研究，可以为提高雷达目标检测精度提供一种新的思路和方法，具有重要的理论意义和实践价值。
三、研究内容和方案
1.分数阶Fourier变换的相关理论研究
分数阶Fourier变换是分数阶微积分的一种扩展，其将传统的傅里叶变换从整数阶扩展到了分数阶。首先需要对分数阶微积分和分数阶Fourier变换的理论进行深入研究，分析其在雷达信号处理中的应用特点和优势。
2.基于分数阶Fourier变换的雷达信号预处理
分数阶Fourier变换可以提取信号的非平稳特性，但其对信噪比较敏感。因此，在目标检测前需要进行信号预处理，包括信噪比提高、背景剔除等操作。在此基础上，经过分数阶Fourier变换后的信号可以更好的反映目标特征。
3.基于分数阶Fourier变换的目标特征提取
基于分数阶Fourier变换的目标特征提取是本研究的核心内容。分数阶Fourier变换可以在频域和时间域同时提取目标信号特征，其精度和效率优于传统的方法。因此，可以在分数阶Fourier变换的基础上进行目标特征提取，得到更为准确的目标信号特征。
4.基于特征分类的目标检测算法设计
通过对目标特征进行分类，可以将目标和背景分离出来。因此，可以在目标特征提取的基础上，选择合适的分类算法进行实现，从而实现目标的检测和识别。
四、研究计划和预期结果
1.研究计划
第一年：主要进行分数阶Fourier变换的理论研究和分析，探究其在雷达信号处理中的应用特点和优势。
第二年：在第一年的基础上，进行基于分数阶Fourier变换的雷达信号预处理方法的研究，包括信噪比提高、背景剔除等操作。
第三年：在前两年的工作基础上，进行基于分数阶Fourier变换的目标特征提取方法的研究，并以此为基础，设计一个基于特征分类的雷达目标检测算法。
2.预期结果：
1）完成分数阶Fourier变换在雷达信号处理中的理论研究和应用特点探究。
2）成功开发基于分数阶Fourier变换的雷达信号预处理方法，并实现了对信号的信噪比提高、背景剔除等操作。
3）实现了基于分数阶Fourier变换的目标特征提取，提取的目标特征更为准确。
4）成功设计和实现基于特征分类的目标检测算法，并在实际的雷达目标检测中得到成功的应用。
五、参考文献
[1]巨盼,刘晓军.基于分数阶傅里叶变换的雷达信号检测[J].计算机应用软件,2015,32(05):60-64.
[2]许华平,王晶晶.基于分数阶傅里叶变换的集中式无人机任务规划[J].电子与信息学报,2016,38(2):318-323.
[3]周晓龙,郭耀光,龚贻宁.基于分数阶傅里叶变换的物联网环境中异常检测方法[C]//第36届中国控制会议（CCC2017）,2017.
[4]陈晓君,黄翔,王易.基于分数阶傅里叶变换的通信信号频谱分析[J].现代通信技术,2016,32(12):105-110.
[5]杨珺瑛,田文意,郁雪松.雷达目标检测方法综述[J].现代雷达,2016,38(1):27-33.