基于分数阶傅里叶变换的LFM信号检测与参数估MATLAB系统

资 源 简 介

本项目实现基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的线性调频(LFM)信号检测与参数估计系统。系统通过FRFT旋转角扫描形成信号能量在参数平面上的二维分布，在变换域中精确检测LFM信号并估计其参数。提供完整的MATLAB实现。

详 情 说 明

基于分数阶傅里叶变换的LFM信号检测与参数估计系统

项目介绍

本项目实现了一个基于分数阶傅里叶变换（FRFT）的线性调频（LFM）信号检测与参数估计系统。系统通过对输入信号进行分数阶傅里叶变换，在参数平面上分析信号能量分布特性，有效实现LFM信号的自动检测和参数精确估计。该系统能够显著提高信号在噪声环境下的可检测性，为雷达、通信等领域的信号处理提供有力工具。

功能特性

• FRFT变换实现：高效计算分数阶傅里叶变换，支持旋转角连续扫描
• LFM信号检测：基于能量聚集特性，通过阈值滤波自动识别LFM信号
• 参数精确估计：准确估计调频率、初始频率等关键参数
• 自适应处理：支持自适应阈值设置，优化检测性能
• 可视化分析：提供分数阶傅里叶域能量分布和峰值检测结果的可视化显示
• 信噪比改善：输出经过噪声抑制的重构信号

使用方法

基本调用方式

% 输入信号数据（一维数组） signal = your_signal_data; % 设置采样频率 fs = your_sampling_rate; % 调用主函数进行处理 results = main(signal, fs);

高级参数设置

% 自定义旋转角扫描范围（默认0-π/2） angle_range = [0, pi/2]; % 设置阈值参数（默认自适应） threshold = 0.8; % 带参数调用 results = main(signal, fs, angle_range, threshold);

输出结果

系统返回包含以下内容的结构体：

• 检测到的LFM信号数量
• 每个信号的参数估计结果（调频率、初始频率等）
• 信噪比改善后的重构信号
• 分数阶傅里叶域能量分布数据
• 可视化图形显示

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（建议8GB以上）
• 支持复数运算

文件说明

主程序文件集中实现了系统的核心处理流程，包括分数阶傅里叶变换计算、旋转角扫描与最优阶次搜索、二维参数平面分析、峰值检测与阈值滤波算法、LFM信号参数估计计算、结果可视化生成以及信噪比改善处理等关键功能模块。该文件通过整合各算法模块，完成从原始信号输入到最终结果输出的完整处理链条。