【實例簡介】

里面有關于實現matlab的算法以及分析處理

山國科技記文在線

分布的時頻平面作直線積分投影的

變換,統稱對信號作

變換

在

分布的時頻平面里慣用軸的截距和斜率為參數表小直線。因此,

當需要沿

作直線積分時,可將積分路徑(直線)的參數(u,a)替換成()

日兩對參數之間的關系為:m=-cot,w=! sina。

若求信號的

變換,并以參數表示積分路徑,則有:

D.a=

PQ線

w, (t, wB u-u du

∫r(,n)ma(w-mn-m)nh

∫m(,w[一(m+m

otc

w lt, wo +mt dt/

sina

Wo=u/sina

上式表明,若是參數為和的信號,則積分值最大;而當參數偏離與或

時,積分值迅速減小,即對‘定的信號,其

變換會在對應的參數處

呈現尖峰。我們自然會想到:多分量的信號的特性在

平面里更加突出。即

表現為各個尖峰,因而更有利于區別交叉項和噪聲。利用

變換一定能夠獲得更

好的性能。

作為時頻分析方法之一,分數階傅里葉變換ˉ與

分布()

變換()分別有著一定的數學關系,借助它們的聯系,可進一步說明分

數階傅里葉變換的物理意義。信號的

分布函數的定義為

t+=xt

de

作為能量型時頻表示

滿足許多期望的數學性質,這里給出其邊緣特性

X t

t wdv

Xw=wtwat

對WD旋轉C角度,即對分布實施變換,其結果是

RWIW

=∫f

山國技記文在線

而信號的階分藪階傅里葉變換X。t的就是將信號的旋轉c角度,即

對于分數階傅里葉變換只有旋轉不變性,所以有

X u= wt

P

可以看出,

對時間軸與頻率軸的積分分別是信號在時刻的瞬時功率和信號在頻

率的譜密度,而信號的對與時間成c角度的軸的積分投影對應著角度為a的分數

階傅里葉變換的幅度平方,這進步從能量的角度說明分數階傅里葉變換作為廣義傅里葉變

換的含義。正弦信號在時頻平面是一條平行于時間軸的直線,即它的頻率不隨時間變化,可

視為旋轉角度為°的完全時間域表示;沖擊朕數在時頻平面是一條平行于頻率軸的直線

可視為旋轉角度為°的完全頻率域表示;

信號在時頻平面是一條斜率為調頻率的直

線,當該信號的某一角度的分數階傅里葉變換與其調頻率一致時,在無限長度的理想情況下,

表現為幅度為無窮大的沖擊,在信號長度有限的情況下,其分數階傅里卟變換呈現極大值

這就是信號在分數階傅里葉變換域的特點。

離散 Chirp fourier變換是最近提出的一種有效的線性調頻信號檢測技術,它 Fourier變

換的一種推廣形式,可同時匹配 chirp信號的中心頻率和調頻率。本文利用修正離散

Chirp- Fourie交換( MDCFT)實現干擾信號的檢測和參數估計,從而實現對干擾的自適應抑制。

分析和仿真表明,該方法可對FM干擾有著極好的抑制效果;同時,由于 Chirp- Fourie變換是

維的線性變換,可借助快速傅里葉變換(FFT〕實現,與基于WVD的算法相比,不僅避免了交叉

項十擾,而且降低了計算的復雜度,其實現更為簡使

3.基于Mat1ab的上機仿真過程及結果分析

3.1對單分量信號的仿真及結果分析

():輸入解析信號為x()=eb的分布:

40,

圖單分量信號的

分布

山國科技論文在線

在上述解析信號中加入噪聲后,用分布分析其性能

圖加入噪聲的單分量信號的

分布

由圖可以看出實際結果與前面的理論推導致。在實際應用中,信號長度總是有限

長的,此時分布呈背鰭狀。

由圖可以得到變換對噪聲不太敏感,時頻變換后信噪比較高。但當干擾

的幅度大到一定程度時,

變換的結果會嚴重變差,甚至分析不出結果。

():前兩個圖是輸入解析信號為x(t)=em的

變換,后兩個圖是在這個解

析信號中加入噪聲以后用

變換對其進行的分析:

400

C501m0150

10

20

100

150

圖單分量信號的

變換

由理論分析可知,當旋轉角度與線性調頻信號的斜率相這應時,

變換

將出現一個峰值。這個分析在圖中得到了證實。

():圖前兩個圖是輸入解析信號為x()=e的分數階傅里葉變換,后兩個圖是在

山國科技論文在線

這個解析信號中加入噪聲以后用分數階傅甲葉變換對其進行的分析:

分數階傅甲葉變換變換與

變換的緊密聯系在圖和圖的仿真中

也可以得到證實

HOD

50

圖單分量信號的分數階傅里葉變換

():圖的前兩個圖是輸入中心頻率是,調頻率是的單分量線性調頻信號后的

Chirp- Fourier變換,后兩個圖是在這個信號中加入噪聲以后用 Chirp-Fourier變換對其進

行的分析。

通過這個仿真,還將證明一個重要性質: Chirp- Fourier變換可同時匹配線性調頻信號

的中心頻率和調頻率

的82a

圖單分量信號的 Chirp fourier變換

比較結論:從以上幾個仿真圖形可以看出,對單分量的信號而言,上述幾個變換

山國科技論文在線

都有非常好的時頻聚集性,特別是

分布與理論結果完仝一致。在抗噪聲方面,

對比幾個圖可知,

變換和 Chirp- Fourier變換要比

分布和分數階

傅里葉變換吏好。而對于分數階傅里葉變換和

分布,分數階傅里葉變換的抗噪

聲性能要好

3.2對多分量信號的仿真及結果分析

個多分量的線性調頻信號的

D15020

心D

m

圖多分量信號的

一個多分量的線性調頻信號的

變換

5

0.5

40

多分量信號的

變換

山國科技論文在線

個多分量的線性調頻信號的分數階傅甲葉變換:

圖多分量信號的分數階傅里葉變換

個多分量的線性調頻信號(含兩個分量,中心頻率和調頻率分別為

k=)的 Chirp- Fourier變換

50299,Q

圖多分量信號的 Chirp-fourier變換

比較結論:從以上四個圖可以看出,對于多分量信號,

分布由于存在交叉

項,時頻面模糊不清,而其他三種變換則可以檢測到兩個信號。從圖中還可以看到,

Chirp- Fourier變換的效果是最好的。而且我們從圖中還可以清楚地看到線性調頻信號的中

心頻率和調頻率。

4LFM信號的應用

線性詞頻

)信號廣泛地應用于雷達、聲納和通信等信息系統中。在這類

系統中,信號的檢測與參數估計是個重要的研究課題,受到特別的關注。

下面給出一個基于FRT的MTD雷達信號處理過程的防真實例。假設有一個運動目標,

回波信號為St

jn∫t-jwt+nt,其中nt為雜波信號,信號參數為

nt是均值為零,方差為的高斯白噪聲,信噪比為,觀測時間為

,采樣頻率為

采樣點數為N

采用分數階

域的

掃描上算法對該冋波信號作計算機仿真,仿真結果如圖所

從圖中可以清楚看到一個LFM信號的存在,而闬目標的峰值非常突出,受雜波的

影響相對較小。因此采用FRT的MTD雷達的抗干擾能力較強。另外由于日標的特征非常明

顯,可以通過適當提高雜波門限的方法來減小虛警概率

山國科技論文在線

圖基于ⅣRFT的MTD雷達信號處理過程的防真

5結束語

非平穩信號是現代信號處理的主要研究對象之一,對其有很多種理論分析方法。本文

介紹的

分布,

變換,分數階傅里葉變換,

變換是其

中比較常用和重要的幾種。本文對這幾種變換做了初步的介紹,進而對它們進行了一些比較

這有助于進一步了解各種變換的性能和作信號分析時選擇合適的變換。

時頻分布之所以受到很多研究人員和信號處理領域的工程人員的重視,是因為它有很

多傳統傅立葉變換所不具備的性質。由時頻分析的定義可知時頻表示能給出信號在時域和頻

域的信息。經過兒年的發展,時頻分析理論趨于成熟,并遂漸在實際應用中嶄露頭角,

近年來已在實際的非平穩信號處理中獲得了十分廣泛的應用。如:信號檢測與分類,吋頻域

濾波,信號綜合,系統辯識和譜估計等。在的期刊和國際會議上發表的與采用時頻工

具處理非平穩干擾有關的論文及研究報告共有余篇,其中以美國

大學

教授的成果最為顯著。

時頻分析是一個前景很廣闊的研究方向,雖然取得了一定的成就,但理論體系尚不十分

完備,需要進一步的發展。

參考文獻

[1ˉ張賢達,保錚《非平穩信號分析與處理》[M1998年9月第1版國防工業出版社

[2ˉ沈民奮,孫麗莎《現代隨機信號與系統分析》M年月第版科學出版社

[3丁鳳芹,曹家麟《基丁分數階傅里葉變換的多分量 Chirp信號的檢測與參數估計》《語音技術》2004

年第1期

[4_孫泓波,郭欣,顧紅,蘇上民,劉國歲《修正 Chirp- Flourier變換及其在SAR運動目標檢測中的應用》

《電子學報》2003年第1期

山國技記文在線

[5董永強,陶然,思永,王越《基丁分數階傅里葉變換的SAR運動目標檢測與成像》《兵工學報》1999

年第2期

L6_陶然,齊林,王越《分數階 Fourier變奐的原理與應用》LM」2004年8月第1版清華大學出版社

[7董永強,陶然,周思永,王越《含未知參數的多分量 chirp信號的分數階傅里葉分析》《北京理工大學學

報》1999年第5期

[8ˉ陳輝,王永良《利用離散 Chirp- Flourier變換技術估計調頻信號參數》《空軍雷達學院學報》2001年

第1期

[9ˉ齊林,穆曉敏,朱春華《系統中基于 Chirp- Fourier變換的掃頻干擾抑制算》《電訊技術》

年第期

[10]李勇,徐震等《 MATLAB輔助現代工程數字信號處理》[M2002年10月鷥1版西安電子科技人學出

版社

「111胡昌華,周淘,夏啟兵,張偉《基于 MATLAB的系統分析與設計—時頻分析》「M12001年7月第1

[2]干小寧,許家棟《離散調頻-傅里葉變換及其作雷達成像中的應用》《系統工稈與電子技術》2002

年第3期

【實例截圖】

【核心代碼】

總結

以上是生活随笔為你收集整理的双曲调频信号matlab仿真,matlab 实现线性调频信号以及分析处理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。