分数阶傅里叶变换在Chirp调制信号中的应用

利用分数阶傅里叶变换离散算法的定义和量纲归一化原理,分析了一种将连续FRFT直接离散化的算法,并对该算法在处理Chirp信号中存在的不足进行了改进,简化了该算法的计算量.研究了基于FRFT的Chirp信号的解调过程,确定了能量聚集的最优分数阶阶次.     

一种帧同步及载波相偏估计方法

提出了一种新的帧同步及相偏估计方法，并给出了系统实现的方案。在保证信道利用率的前提下，利用在正交信道中传送小功率的确定帧同步信号作为辅助信息。该方法极大地简化了相偏的计算，仿真结果表明，该方法性能良好。     

一种有效的符号定时同步方案

提出了一种适用于数字音频广播系统的符号定时同步方案,首先通过信号能量比值检测实现粗定时,然后利用时域相位参考信号良好的自相关性进行移动相关完成细定时.理论分析与仿真结果表明:该方案无论在高斯信道还是多径信道下均能取得良好的性能,同时它实现简单,运算复杂度相比传统方案降低80%以上,是一种有效的符号定时同步方案.     

考虑同步与均衡的数字电视地面传输系统设计

提出一种基于数字电视地面广播传输标准(DTMB)的同步和均衡系统的设计方案.系统经过初同步后,针对频偏估计复杂度高、计算量大,提出一种精简的基于累加算法的频偏细估计方案,并根据累加模值的大小判定来应对突发频偏.然后通过对同步后帧体数据和当前信道估计值的并行处理,捕获及处理定时同步和信道估计间的影响.仿真表明:在多径信道下,该系统具有良好的同步和均衡性能,并能对突发情况作出相应处理.     

基于DMB-TH的同步和均衡系统设计

本文提出一种基于中国数字地面电视地面广播传输(DMB-TH)标准的同步和均衡系统的设计方案。系统经过初同步后,针对频偏估计复杂度高、计算量大,提出一种精简的基于累加算法的频偏细估计方案,并根据累加模值的大小判定来应对突发频偏。然后通过对同步后帧体数据和当前信道估计值的并行处理,捕获及处理定时同步和信道估计间的影响。仿真表明：在多径信道下,该系统具有良好的同步和均衡性能,并能对突发情况作出相应处理。     

关于改进的帧同步捕获方案的性能

本文分析了加性白高斯噪声(AWGN)信道中改进的帧同步捕获方案的性能,并通过数值计算和计算机模拟,与一般的二进对称信道(BSC)的相关帧同步捕获方案和AWGN信道中的相干帧同步捕获方案进行了比较。结果表明改进方案的首次捕获概率性能优于其他两种方案。如若要求首次捕获概率大于0.95,采用长度为17的最佳帧同步码,改进方案在信噪比要求上比BSC的相关方案好2.5dB,比AWGN信道中的相干方案好6.7dB。文中还给出了计算机模拟和搜索最佳帧同步码的程序框图,给出了部分最佳帧同步码,可用于各种实际情况而能得到良好性能。     

时分采样实现三分量地震数据并行同步采集

为降低三分量地震信号并行同步采样系统功耗并压缩其体积,结合数字信号处理中的采样率变换理论,提出以时分采样系统实现三分量地震信号的并行同步采集方案;该方案通过对三组时分采样结果做三倍插值将其转换为并行同步采样序列,再经信号插值或抽取实现数据采样率由系统采样率向目标采样率的转换。误差分析表明该转换过程数值计算精度已优于系统硬件分辨率。该方案突出特点是可优化带限信号并行同步采样系统功耗和成本,提高系统性能。     

一种适于信号压缩正弦模型的匹配跟踪方法

在基于包方式传输的网络中进行高频信号的实时传输时,利用信号模型对信号进行压缩有强大的生命力。基于帧结构的匹配跟踪原理,提出了一种有效而灵活的正弦模型分解方法。利用匹配跟踪算法,通过迭代抽取每帧信号的一组正弦成分,把这些成分通过帧重叠相加就可以重构原来的信号。使用高频域的快速傅氏变换算法（FFT）能有效快速地实现整个模型。本文提出的方法可用于信号压缩和调整,由于抽取的正弦成分是以人耳感觉的好坏排序的,因此该方法特别适合于音频信号的逐级压缩。     

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。     

基于分数阶傅里叶变换的线性调频连续波信号检测

研究了对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号在分数阶傅里叶变换(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。     

线性调频脉冲压缩雷达信号参数估计方法

针对低信噪比下,瞬时自相关谱算法对调频率估计精度不够高及基于传统的包络检波方法对线性调频(LFM)脉宽和重复间隔估计不准确的问题,提出了以分数阶傅里叶变换为核心的多参数估计方法.利用分数阶傅里叶变换对LFM信号的聚集特性,精确估计LFM脉冲压缩雷达信号各主要参数,设计LFM脉冲压缩信号发射接收实验以验证本算法.实验结果表明,在较低信噪比条件下,能够实现线性调频脉冲雷达信号主要参数的准确估计.     

HEVC帧内率失真优化预测模式的并行流水线硬件设计

近年来，随着人们对视频数据需求的不断增加，视频的分辨率和帧率也在不断地提高，而实时视频序列的压缩编码速度往往受到帧率和分辨率的影响，分辨率和帧率越大，编码所需要的时间越长。为了实现更高分辨率和更高帧率的视频序列实时压缩编码，文中设计了一种新的帧内率失真优化预测模式的并行流水线硬件架构，该架构支持最大64×64编码树单元的帧内预测编码。首先设计了9路预测模式并行方案；然后，按照Z型扫描顺序实现以4×4块为基本处理单元的流水线硬件架构，并复用32×32预测单元的预测数据，用以代替64×64预测单元的预测数据，减少运算量；最后，基于该流水线架构，提出了一种新的哈达玛变换电路，用以实现高效的流水线处理。实验结果表明：在Altera Arria 10系列的现场可编程门阵列上，该9路模式并行架构仅占用75 kb的查找表和55 kb的寄存器资源，主频可以达到207 MHz，完成一个64×64编码树单元的预测仅需要4 096个时钟周期，最大能够支持1 080 P分辨率99 f/s全I帧的实时编码；与已有设计方案相比，文中方案能够用更小的电路面积实现更高帧率的1 080 P实时视频编码。     

基于Hilbert变换的中频采样技术及其硬件实现

研究用一种中频采样和数字信号正交变换理论实现脉冲多普勒雷达信号正交采样的新技术.用高速中频采样后,按一定规律抽取数据的数字方法实现了信号频谱的单边化和下变频,考虑到PD雷达多通道采样的一致性和实际需求,利用现有的芯片技术,实现两路信号采集,大大简化了板卡硬件设计的复杂性.板卡性能测试表明,通过简单的数字信号处理可实现对信号的近似Hilbert变换,并获得了良好的镜频抑制性能 .     

分数阶傅里叶变换数值计算中的量纲归一化

针对分数阶傅里叶变换(FRFT)快速算法中所要求的量纲归一化与实际工程计算脱节的问题,对量纲归一化进行了研究,提出了离散尺度变换和数据补零/截取2种实用的量纲归一化方法,研究了2种方法对chirp信号参数估计的影响,导出了采用离散尺度化方法时,归一化前后的chirp信号参数的变换关系.通过仿真实例说明FRFT快速算法能够应用于实际工程计算.     

分数阶傅里叶变换的数值实现

信号及其傅里叶变换可以分别反映信号在时频两域内的信息。傅里叶变换是一种常用的数学工具，在数学、物理及工程技术领域都得到了十分广泛的应用。介绍了一种崭新的信号分析工具——分数阶傅里叶变换，并用经典的傅里叶变换的观点对分数阶傅里叶变换进行了解释。对于分数阶傅里叶变换的实现，因一般情况下分数阶傅里叶变换给不出解析表达式，故分数阶傅里叶变换的数值算法的研究是十分重要的。给出了分数阶傅里叶变换的较准确的数值计算方法。利用此方法对被线性调频函数污染混叠的高斯信号进行了滤波分离。     

一种多分量线性调频信号参数估计方法

为解决目前传统方法在低信噪比时对多分量线性调频信号参数估计不理想的问题,提出一种新的参数估计算法.该算法将分数阶傅里叶变换和小波变换很好地结合起来,对经过分数阶傅里叶变换后的信号用小波进行滤波,并最终估计信号参数.仿真结果验证了该算法的有效性,可适用于低信噪比环境.     

一种安全的抗去同步攻击数字语音取证算法

基于离散分数傅里叶变换的角度不确定性和贝塞尔-傅里叶矩对置乱信号的密切相关性,提出一种安全的抗去同步攻击的数字语音取证算法.解决了基于同步码的数字水印算法安全性不足和对被攻击内容不能篡改定位的问题.水印由帧号和离散分数傅里叶变换系数生成,并嵌入到置乱信号的贝塞尔-傅里叶矩中.实验结果表明,与现有的数字水印算法相比,本文算法不仅具有良好的不可听性和容忍信号处理的能力,同时提高了水印系统的安全性,并对不同类型的恶意攻击能够有效地检测和定位.     

分数傅里叶变换离散化（DFRFT）算法和应用研究

分数傅里叶变换是传统傅里叶变换的发展和推广,在信息处理中有非常广泛的应用。文章对已发展的四种分数傅里叶变换离散化算法进行了系统的归纳和总结,重点比较了几种算法的优缺点,指出了适用范围,并对其中三种主要方法给出了计算机模拟结果;在此基础上,用解啁秋法对chirp信号进行了检测和滤波,并给出了仿真结果。     

同步音频水印算法的实现

目前的音频水印算法缺乏有效的同步技术,笔者应用通信网同步方法,提出了一种快速重同步音频有意义音频水印算法.该算法利用时域水印技术嵌入同步信息,从而对抗音频在时间轴上可能受到的攻击,借助变换域基于小波变换增强音频的鲁棒性,水印为一幅二值图像.仿真实验表明该算法产生的水印在对抗加性Gaussian噪声、MP3压缩和裁剪等方面具有良好的稳健性,可用于数字音频产品的版权保护.