基于STFT-FRFT的声纳脉冲信号实时检测和参数估计

声纳脉冲参数是分辨目标的重要信息来源，在进行目标识别时可以将目标发射的声纳脉冲参数作为一项重要的识别特征，因此正确检测和估计声纳脉冲参数具有重要意义。为解决水下未知声纳脉冲信号实时检测和参数估计的难题，提出了基于短时傅里叶变换（Short Time Fourier Transform, STFT）和分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transformation, FRFT）相结合的算法（STFT-FRFT）。STFT-FRFT首先对未知信号采用短时傅里叶变换算法和自适应门限设置算法进行脉冲实时预警。脉冲预警后获取未知脉冲的起始位置和截止位置，然后截取本段信号采用分数阶傅里叶变换算法进行脉冲参数估计。理论研究及数据分析表明，此算法不仅可以保证信号检测的实时性，而且能准确估计出声纳脉冲信号的脉宽、中心频率、调频宽度和周期等参数，为后期目标分类识别提供依据。