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。     

STFT和Zoom-FRFT联合的多分量LFM信号参数估计方法

针对传统基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的多分量线性调频信号(MLFM)参数估计方法中计算量大,估计精度低等问题,提出了一种短时傅里叶变换(STFT)和Zoom-FRFT联合的参数估计方法.首先,利用STFT得到MLFM信号的短时傅里叶域频谱图,对其进行直线检测得到各个分量参数的粗略估计.然后,利用LFM信号在FRFT域的频谱分布特征和STFT窗函数的主瓣带宽,计算得到待估计信号在FRFT域变换阶次和频谱的分析范围;最后,在Zoom-FRFT域采用优选法对各个分量进行精估计,得到精确的变换阶次和峰值位置.仿真结果表明,该方法可以有效地对MLFM信号进行参数估计,可以根据实际需要灵活选择窗函数的宽度和细化倍数,与传统方法相比,提高参数估计精度的同时大大减小了计算量.     

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。     

分数阶傅立叶变换的若干问题

傅立叶变换所处理的是频率不随时间变化的平稳信号，因而在时频平面时间轴与频率轴相互垂直，即傅立叶变换是从时间域旋转π／2到频率域。分数阶傅立叶变换（FRFT：Fractional Fouricer Transformns）是傅立叶变换的广义形式，它揭示信号从时间域到频率域变化过程信号所呈现的特征，即从时间域和频率域同时表示信号旋转π／2的分数倍时的信号特征。阐明了分数阶傅立叶变换的由来、两种定义形式及主要性质；推导了分数阶傅立叶变换和瑞敦－魏格纳（RadonWigner）变换的关系；分析了分数阶傅立叶变换的光学实现系统的组成和原理；比较了现有的计算分数阶傅立叶变换的方法，最后介绍了分数阶傅立叶域的滤波问题。     

一种基于分数阶傅里叶变换域加权MUSIC算法的移动单站多目标无源定位方法

针对多个线性调频信号目标源存在的情况,通过分析接收信号的多普勒频移,建立移动单站上天线阵列对多分量线性调频（LFM）信号的接收模型,提出基于分数阶傅里叶变换（FRFT）域加权MUSIC算法的无源定位方法,实现了低信噪比下多目标的信号检测与方位估计.仿真结果表明,该算法可以分辨多个频率及空间相近的目标源,且精度很高.     

一种基于线性正则变换域功率谱的信号检测方法

本文通过信号利用线性正则变换域功率谱,进行了参数估计和信号检测.作者首先分析了随机信号通过LCT域滤波器的统计特性,得到了输入输出随机信号的均值关系,输入、输出随机信号之间相关函数之间的关系,同时,定义了线性正则变换域功率谱,进一步研究了在线性正则变换域中,输入输出信号的相关函数与功率谱之间的关系,并且利用信号在线性正则变换域中的功率谱对单分量chirp信号进行了参数估计,理论和仿真结果均表明该方法优于基于FRFT域功率谱的参数估计方法.     

一种分数域二分法 LFM 信号参数估计方法

针对传统基于分数阶傅里叶变换（fractional Fourier transform,FRFT）的线性调频（linear frequency modulated, LFM）信号参数估计方法中估计精度和计算量难以同时满足实际要求的问题,提出一种分数域二分法的 LFM信号参数估计方法。该方法分析量化了变换阶次误差对参数估计误差的影响,利用单分量 LFM信号变换阶次和分数域展宽的关系,通过迭代不断缩小变换阶次的取值范围,获得满足初设阈值的最优阶次,并利用最优阶次和峰值位置对 LFM信号进行参数估计。采用逐次重构消除的方法,可以对强弱混合的多分量 LFM信号进行参数估计。仿真结果表明,在满足信噪比要求的条件下,该方法能够有效地对 LFM信号进行参数估计,可以通过参数估计精度的要求选择不同阈值,与传统方法相比,在参数估计精度相当的情况下大大地减小了计算量。     

基于FRFT_LFM信道探测的TDCS系统衰落信道抑制技术

利用分数傅里叶变换(FRFT)对线性调频信号(LFM)检测的优势,提出一种基于FRFT_LFM的变换域通信系统(TDCS)衰落信道探测技术;该技术利用FRFT算法对预先发射的LFM信号进行检测,以估计信道的衰落特征,并采用预均衡的方法对TDCS系统基函数幅度谱函数进行预修正,以提高TDCS系统对信道衰落特性的抑制能力.理论分析和仿真结果证明,FRFT_LFM技术可有效探测信道的衰落特性,基于预均衡的TDCS系统的信道衰落特征抑制性能明显提升.     

一种基于分数阶Fourier变换的光斑图像抑噪方法

在激光光斑中心定位系统中,光斑图像噪声直接影响中心定位的精度。为了保证光斑重心的测量精度,抑制光斑图像噪声,针对信号和噪声有很强的时频静合特性,通过分数阶Fourier变换（FRFT）分析了含噪声激光光斑图像在分数阶Fourier域的幅度特征,在一维信号分数阶滤波系统参数估计的基础上,利用多阶段的滤波结构滤除激光光斑图像中的高斯噪声。仿真结果表明,该算法能较好地在强噪声背景下将光斑图像恢复出来,抑噪后的光斑基本能满足激光光斑中心定位系统的预处理要求。     

基于共轭FRFT模函数对消的运动目标检测

分析了回波信号以及其共轭信号的FRFT幅值特性,并利用此特性提出了一种基于共轭FRFT模函数对消的海面运动目标检测方法。该方法利用回波信号在最佳变换角度有较好的能量聚集,而其共轭信号在此最佳变换角度没有能量聚集。利用两者FRFT模函数之差对消部分杂波,在保证信号能量基本不被削弱的前提下达到抑制杂波、提高检测概率的目的。高斯噪声与IPIX雷达数据实验表明该方法在低信杂比条件下有较好的检测性能。     

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。     

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。     

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。     

一种分数傅立叶变换域的超宽带多址方式

本文提出了一种分数傅立叶变换域的超宽带多址方式,利用与时分多址相结合的思想,进一步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,并将其应用于超宽带系统中。利用所采用波形在某一阶分数域发生能量聚集的特性,在分数域进行滤波降低多址干扰,仿真结果表明,本文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,分数域滤波可以进一步提高系统的误码性能。     

分数阶Fourier变换用于幅度随机变化的Chirp信号的检测

提出了将分数阶Fourier变换用于时变幅度Chirp信号的检测与参数估计,研究了Chirp信号检测与参数估计的方法,给出了检测性能———幅度随机变化的Chirp信号的检测精度(参数估计的均方误差)的仿真分析.     

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.     

去斜率方法在水声通信帧同步的应用及实现

针对Chirp 信号的帧同步处理, FRFT(Fractional Fourier Transform)变换或匹配相关方案计算量过大、难以在stm32 等硬件平台实现实时处理的问题, 对在复杂水声信道条件下获得信号帧的精确同步基准进行研究,通过检测连续的3 个单频信号实现粗同步, 利用去斜压缩方法处理Chirp 信号实现细同步的帧同步。仿真测试该帧同步方案在不同信道下同步时刻误差, 并对采用匹配相关和FRFT 变换进行细同步处理的方案进行比较,去斜压缩方案虽性能不如匹配相关方案, 但却有更小的计算量。用icroe2 平台等硬件实现去斜压缩帧同步方案, 通过噪声衰减和水池环境进行测试, 验证了该方案的可行性。     

标准加权类分数傅里叶变换加权系数的多样性问题

基于标准加权类分数傅里叶变换[Optics comm.118(1995)495],在求解加权系数时,使用一个新的变量代换得到了一组新的加权系数,确定了一类新的标准加权类分数傅里叶变换算子,然后具体分析了这两组加权系数相应的性质以及它们之间的联系.