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针对对流层散射的辐射源信号侦察中提取低信噪比信号特征难的问题,采用分数阶傅里叶变换(FRFT)提取了对流层散射线性调频信号的调频斜率与载频;在低信噪比条件下,给出了信号初步检测及采用FRFT、滤波和反FRFT进行信号特征估计与重构的方法.实测数据的处理结果证明了该方法的有效性,为脉宽测量和脉内调制特征分析提供了高信噪比基础.