基于重叠分段与frft的vco非线性度检测方法

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1、基于重叠分段和FrFT的VCO非线性度检测方法*莫正军涂亚庆刘良兵肖玮林勇（后勤工程学院信息工程系，重庆401311）摘要：VCO非线性度检测是实现其非线性度精确校正的前提，研究VCO非线性度检测方法具有重要理论意义和实用价值。针对目前基于微元法和分数阶傅里叶变换的VCO非线性度检测方法在抗噪性、实时性等方面存在的不足，提出了一种基于重叠分段和分数阶傅里叶变换的VCO非线性度检测方法。所提方法采取重叠分段的策略以抑制噪声干扰，在分数阶傅里叶变换域进行幅度峰值搜索时改用收敛速度快的黄金分割法以增强实时性。仿真实验表明所提方法具有良好的抗噪性，分段重叠率为

2、0.25时其检测的均方根误差约为现有方法的1/2；当重叠率小于2/3时，其实时性也优于现有方法。关键词：压控振荡器；非线性度；分数阶傅里叶变换；检测；黄金分割法中图分类号:TN752文献标识码:A国家标准学科分类代码:510.4010AVCONonlinearityDetectionMethodBasedonOverlappedSubsectionandFrFTMoZhengjun,TuYaqing,LiuLiangbing,XiaoWei,LinYong(DepartmentofInformationEngineering,LogisticalEng

3、ineeringUniversity,Chongqing401311,China)Abstract:AsthepreconditionofcorrectingVCOnonlinearityprecisely,thedetectionofVCOnonlinearityisworthtostudytheoreticallyandpractically.Forthenoiseimmunityandthereal-timeperformanceofthemethodbasedonelementanalyticandFrFTstillcannotsatisfyt

4、hedesire,aVCOnonlinearitydetectionmethodbasedonoverlappedsubsectionandFrFTisproposed.Thenoiseimmunityisimprovedbyoverlappedsubsection.Thereal-timeperformanceisenhancedbyadoptingthefastconvergedgoldensectionmethodtosearchthepeakvalueinfractionalFouriertransformdomain.Simulationsh

5、owsthebetternoiseimmunityoftheproposedmethod.TheRMSEoftheproposedmethodisabout1/2ofthepresentmethodwhentheoverlappedratiois0.25andthereal-timeperformanceoftheproposedmethodwillexceedthepresentone’swhiletheoverlappedratioislessthan2/3.Keywords:VCO；nonlinearity；FrFT；detection；gold

6、ensectionmethod---------------*基金项目：国家自然科学基金资助项目（60871098），重庆市自然科学基金重点项目（CSTC2011BA2015）。1引言压控振荡器(VCO,VoltageControlledOscillator)是一种振荡频率随控制电压变化的可调信号源，作为发射机载波源、扩频通讯载波源及混频器本振源在雷达、声纳、无线电通信等领域获得了广泛应用。作为VCO的典型应用，线性调频连续波雷达的发射机要求其产生随时间线性变化的频率，但由于受电调元件变容二极管固有非线性等因素的影响，VCO的调频线性度一般只能达到百分

7、之几甚至更差[1]，因此对VCO进行扫频非线性度校正具有重要意义。作为扫频非线性度校正的前提，VCO非线性度的检测精度直接决定了校正精度。VCO非线性度检测属于非平稳信号瞬时频率估计范畴。文献[2]结合短时傅里叶变换和小波分析对VCO进行非线性度检测，算法简单，但不易选择合适的短时傅里叶变换窗函数和小波参数。文献[3]介绍了一种数据驱动的变窗长伪Wigner-Ville分布的频率检测方法，该法在较高信噪比和采样率下频率检测精度较高，但方法计算复杂度大、实时性较差。文献[4]利用希尔伯特-黄变换（HHT,HilbertHuangTransform）进行非

8、平稳信号频率检测，检测出的瞬时频率具有真实的物理意义，但端点效应和求解算法对检测精度有较大的影