一种分数傅里叶变换域的超宽带多址方式

为了提高超宽带多址系统的误码性能,提出了一种分数傅里叶变换域的超宽带多址方式,与时分多址相结合,将相位的变化引入到脉冲波形的选择中来.设计了一组正交性较好的脉冲波形,将其应用于超宽带系统中.利用所采用波形在某一阶分数傅里叶变换域发生能量相对聚集的特性,在分数傅里叶变换域进行滤波降低多址干扰.仿真结果表明,文中所采用的多址方式有效地提高了系统的容量,各用户间正交性较好,分数傅里叶变换域滤波可以提高系统的误码性能.     

基于PSWF的超宽带通信系统最佳波形设计

基于脉冲的超宽带通信系统主要以脉冲为信息载体。脉冲的特性影响了整个系统的性能、复杂度和频谱利用情况。以通信系统中波形设计要求为基础，设计了一种可以应用于超宽带通信系统中的正交波形——长球面波（PSWF）。此波形不仅具有正交完备性，同时还可以实现灵活的频谱控制。采用此波形可以设计出满足FCC定义的任意频段、任意带宽的超宽带通信系统波形，同时还可以实现在固定频带内具有灵活陷波特性的波形，从而在波形设计层面上为解决系统干扰和实现频谱兼容提供了一种可行的途径。     

脉冲波形对超宽带系统性能的影响

推导了TH-BPSK方式下超宽带系统的误码率与多址性能,研究了脉冲波形对系统性能的影响,分析比较了4种脉冲在AWGN信道下使用TH-BPSK调制方式时的误码率与多址性能,其中两种波形符合FCC的频谱规划要求,另两种波形不符合FCC的要求。结果表明符合FCC频谱要求的脉冲性能优于不符合FCC频谱要求的脉冲,FCC对UWB系统的限制反而有利于系统性能的改善。     

基于频率采样的超宽带脉冲信号设计方法

提出一种新的超宽带脉冲波形的设计方法,通过在频率域进行多点采样,将超宽带信号设计成适合多址接人的ns级极窄脉冲,同时符合FCC频谱模板对功率的限制.能充分利用频谱模板,并给出脉冲波形具体数学解析式,修改频域采样点数目及幅度值参数能够进一步提高频谱利用率.减少了与其他无线窄带系统的相互干扰,提高了UWB通信系统的性能.方法灵活有效,适用于不同的频谱模板.在理论分析的基础上对方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

并行组合扩频超宽带系统的跳时多址接入性能

针对前期提出的并行组合扩频超宽带通信系统,采用跳时多址接入方式,通过分析文中系统的误码性能和多用户接入数量,对其多址性能进行研究.仿真结果表明:跳时多址接入方式的采用改善了并行组合扩频超宽带通信系统的多址性能,大幅提高了系统容量;在大信噪比环境中,该采用跳时多址接入的系统工作在5个干扰用户条件下的误码性能仍比在单用户条件下工作的传统超宽带通信系统有较大的提高.进一步分析了该多址系统可容纳的用户数量,认为较多用户干扰时可以考虑采用新的跳时码减少脉冲间发生碰撞的概率,以降低多用户干扰.     

超宽带脉冲信号的波形设计研究

脉冲波形设计在UWB系统中具有重要作用与意义。文章根据超宽带系统的特点与需求,提出了成形脉冲设计的具体要求。介绍了UWB成形脉冲中几种典型超宽带成形脉冲,主要包括：高斯脉冲、Hennite正交脉冲以及扁长椭球波函数（PSWF）正交脉冲等的实现原理和特点．并介绍了脉冲波形设计过程中需要注意的一些影响因素。     

超宽带无线通信正交脉冲波形的正交化设计

基于幂函数的带枝Schmidt正交化，给出一类可用于多元调制超宽带（UWB）无线通信系统的正交脉冲波形。这类正交脉冲波形克服了Hermite正交脉冲波形持续时间长短不一致的缺点，且有比Hermite正变脉冲波形频谱利用率高的特点。还从时域和频域分析了这类正交脉冲波形的特性。     

基于正交小波的新型超宽带脉冲波形构造方法

在基于窄脉冲的超宽带（UWB）系统中，所有用户使用相同的发射脉冲，使得多用户干扰非常大，进而恶化了系统的误码率。为了降低多用户干扰的影响，提出了一种新型的基于正交小波的脉冲波形构造方法——组合波形，并且将这种波形连同跳时序列一起应用到多用户系统中。文中以基于Meyer正交小波的组合波形为例，在TH-BPSK系统中从理论和仿真两方面分析了该方法。结果表明组合波形能够有效地减小多用户干扰并可以实现自适应频谱包络。     

基于修正S-V信道模型的多脉冲超宽带系统性能分析

针对传统超宽带系统发射单种类型脉冲时多址干扰严重的问题,笔者研究了基于修正S-V标准信道模型的多脉冲超宽带系统的功率谱密度和误码率性能。该系统发射信号帧中使用的不是单种类型的脉冲,而是多种不同类型的脉冲,能有效减少多址干扰。理论分析和仿真结果表明,使用多种类型的脉冲可以很好地抑制多址干扰,优化系统性能。     

并行组合扩频超宽带系统的跳时多址接人性能

针对前期提出的并行组合扩频超宽带通信系统,采用跳时多址接入方式,通过分析文中系统的误码性能和多用户接入数量,对其多址性能进行研究.仿真结果表明:跳时多址接入方式的采用改善了并行组合扩频超宽带通信系统的多址性能,大幅提高了系统.容量；在大信噪比环境中,该采用跳时多址接入的系统工作在5个干扰用户条件下的误码性能仍比在单用户...     

基于分数阶傅里叶变换的直扩通信快速线性调频干扰抑制

针对直接序列扩频系统中的线性调频干扰,将短时傅里叶变换和分数阶傅里叶变换相结合,提出了在短时傅里叶域进行线性调频干扰参数粗估计而在分数阶傅里叶域进行精确估计,并根据线性调频干扰在分数阶傅里叶域形成的脉冲位置和强度自适应选择消波区间达到抑制线性调频干扰的目的。仿真实验表明,所提出的干扰抑制方法在干信比JSR40情况下,对线性调频干扰有很好的抑制作用,位错误率BER性能可改善103倍。     

线性正则变换域的窄带信号表示及其抽样理论

窄带信号广泛应用在雷达、声呐、通信、定位、生物医学工程等领域,传统的抽样理论已经研究了傅里叶变换域窄带信号的抽样和重构实现.线性正则变换(LCT)是傅里叶变换、分数阶傅里叶变换(FrFT)的推广形式,相应的抽样理论还不十分完善,因此有必要在LCT域重新研究窄带信号的抽样定理.从LCT的定义和性质入手,首先给出了信号基于LCT的Hilbert变换以及LCT域窄带信号的时域表示形式;然后在此基础上导出了LCT域窄带信号的抽样定理和重构实现公式,这些结论是传统窄带信号抽样理论在线性正则变换域的推广.最后,仿真实验进一步验证了结论的正确性.     

基于分数阶傅立叶变换的LFMCW信号检测

本文研究了对称三角线性调频连续波（STLFMCW）信号在分数阶傅立叶变换（FRFT）域的分布特征,并在此基础上分析了该信号在FRFT循环域（CFRFD）的分布特征,提出了FRFT循环处理方法（CFRFT）,该方法实现了信号在CFRFD的能量有效积累。通过仿真实验验证了低信噪比条件下,CFRFT对STLFMCW信号的检测能力及有效性。     

DCT域全相位FIR滤波器的设计与实现

离散余弦变换(DCT)具有优于傅里叶变换、哈尔变换等正交变换的高度解相关性,为了充分发挥DCT在信号滤波中的应用,提出基于DCT的严格零相位的一维全重叠频域滤波器(AOFD)的概念并给出与其对应的FIR滤波器结构．理论证明了滤波器零相位、对变换域抽样序列具有可加性和可形成严格互补子带的多分辨率分析等重要性质．实验中,通过对图像的多分辨率分析表明,AOFD可实现无波形失真的滤波效果。     

基于非负矩阵分解的癫痫脑电自动检测

针对多分类癫痫检测算法因特征维数多而导致识别率不理想的问题, 提出了一种基于分数阶傅里叶变换 (FrFT: Fractional Fourier Transform)和非负矩阵分解(NMF: Non-negative Matrix Factorization)的癫痫脑电自动识 别算法。 首先采用 FrFT 对脑电信号进行时频聚焦, 并利用短时傅里叶变换 (STFT: Short-Time Fourier Transform)提取脑电信号的时频特征; 再应用 NMF 对提取的时频特征进行降维; 最后将降维后的特征输入到支 持向量机(SVM: Support Vector Machine)分类器中进行识别。 实验结果表明, 该方法能识别正常、 癫痫发作间 期和癫痫发作期 3 类脑电信号, 其分类准确率可达 98. 8%。     

基于加权型三次相位函数和FRFT的LPI信号识别研究

针对低截获概率雷达信号难以识别和分类的问题,提出了基于加权型三次相位函数和分数阶傅里叶变换的低截获概率雷达信号识别算法。用短时傅里叶变换剖析了应用较广的八种低截获概率雷达信号的时频特性,然后依据调频率将其分为两类。先用加权型三次相位函数估计信号的调频率,然后再用分数阶傅里叶变换获得信号的各分量峰值,根据峰值能量比进行细分类。通过大量的实验仿真验证,本算法在信噪比为0 d B的条件下,正确识别率能够达到95%以上。     

基于分数傅里叶变换的信号检测方法

作为Fourier变换的一种广义形式,分数阶傅里叶变换(FRFT)同时融合了信号在时域和频域的信息,是一种新的时频分析方法。研究了FRFT计算分解方法,由于线性调频(LFM)信号在FRFT域呈现的冲激特性,以此实现LFM信号的检测。实验结果表明,该方法对LFM信号的检测是有效的。     

分数傅立叶变换的光学实现及其应用

分数傅立叶变换(FRFT)是普通傅立叶变换在变换(FT)级次上的推广,具有一些不同于普通傅立叶变换的独特性质。本文系统分析了FRFT的几种定义形式及其所对应的光学实现系统的组成,说明了光信息处理系统实现FRFT的有效性,并把FRFT的相关光学实现系统用于图像数字水印与加密。     

加权分数傅立叶变换通信系统抗参数扫描及星座分裂性能分析

针对现有基于加权类分数傅立叶变换系统的信号特征,以衡量单参数WFRFT信号抗参数扫描特性为目的,给出了非目的接收机存在变换参数误差条件下的等效信噪比.在单参数WFRFT系统的基础上,类比多径信道下的单载波信号星座图特征,研究了多参数WFRFT的信号的星座分裂特性.多参数WFRFT系统不但可以提高单参数系统抵抗参数扫描检测的能力,同时其具有的分裂调制星座图的特点还能有效隐藏原始调制方式.     

分数傅里叶变换全息与菲涅耳衍射

基于分数傅里叶变换理论并以分数阶这一重要参量为纽带，推导和分析了分数傅里叶变换(FRT)、分数傅里叶变换全息图(FRTH)和菲涅耳衍射之间的关系，并通过具体实例讨论它们的应用。