基于最优线性正则变换域Wigner分布的含噪线性调频信号高效检测方法

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近年来的研究表明,通过建立输出信噪比不等式模型或优化模型,以闭形式瞬时互相关函数型 Wigner 分布(closed-form instantaneous cross-correlation function type of Wigner distribution,CICFWD)为代表的线性正则变换域Wigner分布正迅速成为一种具有较大发展前景的含噪线性调频信号检测技术。作为一种统一形式的线性正则变换域Wigner分布,CICFWD在检测极低信噪比情形下的含噪线性调频信号时具有一定优越性。然而,CICFWD有多达九个线性正则变换自由参数,计算复杂度较高。而瞬时互相关函数型 Wigner 分布(instantaneous cross-correlation function type of Wigner distribution,ICFWD)只有六个线性正则变换自由参数,且非CICFWD的特例。因此,从提高含噪信号实时处理效率的角度看,研究ICFWD不仅可保持较好检测性能,还可降低计算复杂度。本文首先针对含加性零均值噪声的确定性信号提出了 ICFWD的输出信噪比优化模型,然后推导出关于含噪单分量线性调频信号的模型解,从而得出线性正则变换自由参数的最佳选择策略。仿真结果表明,ICFWD的计算速度相比于CICFWD的计算速度提高了近一倍,且高于除核函数型 Wigner 分布(kernel function type of Wigner distribution,KFWD)以外的其他线性正则变换域Wigner分布的计算速度,如仿射特征型Wigner分布(affine characteristic type of Wigner distribution,ACWD)和卷积表示型 Wigner 分布(convolution representation type of Wigner distribution,CRWD)的计算速度。此外 ICFWD的检测性能与CICFWD的检测性能保持一致,且显著高于ACWD、KFWD、CRWD和Wigner分布的检测性能。
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