分数阶傅里叶变换在数字水印中的应用

传统的图像水印技术是基于离散余弦变换,只适用于处理平稳的信号,并且离散余弦变换属于有损的数据压缩过程。而分数阶傅里叶变换可以用来处理非平稳的信号,通过对连续型分数阶傅里叶变换进行离散化采样,得到适合数值计算的离散形式,然后在频率域对幅度中间的系数使用一个随机的正态分布序列进行修改,再经过逆变换,就得到了加入水印的图像。由此提出了改进的基于分数阶傅里叶变换的随机序列水印算法。仿真结果验证了所提出的算法显著地提高了在各种攻击下水印的健壮性。     

FRFT域LFM雷达回波信号的压缩采样模型

针对宽带雷达线性调频信号(Linear Frequency Modulated,LFM)带宽大、采样率高、存储容量要求高的问题,设计了一种基于压缩感知的 LFM雷达回波信号的欠采样整体方案。首先,利用 LFM信号在分数阶傅里叶变换(FRactional Fourier Transform,FRFT)域上良好的能量聚集特点,提出了一种基于DFRFT核矩阵的正交基字典构造方法,在此基字典的基础上利用随机解调器和匹配追踪类算法构建了一个 LFM雷达回波信号的压缩采样和重构系统模型。仿真结果验证了 FRFT域处理 LFM雷达回波信号的可行性和有效性,LFM雷达信号在该正交基字典上的稀疏表示效果要优于现有的波形匹配字典,而且具有更好的抗噪性能和自适应性能。     

分数阶自相关和FrFT的LFM信号参数估计

基于分数阶自相关和分数阶傅里叶变换的特点,提出了一种LFM信号检测与参数估计方法。相对分数阶傅里叶二维扫描法和匹配傅里叶变换,所提方法将检测与参数估计的二维搜索变为一维搜索,快速实现信号检测和参数估计,在多分量LFM信号情况下借助"Clean"的方法来抑制强分量对弱分量的干扰。计算机仿真表明了该算法在低信噪比多分量LFM信号检测与参数估计中的有效性。     

一种基于Chirp信号的多数据传输方法研究

以分数阶傅里叶变换为数字信号处理基础,使用单Chirp信号完成多比特的数据传输功能.发送端采用同调频率不同初始频率的Chirp信号作为调制信号,接收端对接收到的信号进行分阶数傅里叶变换,根据分数域能量聚集的不同位置进行解调.此方法可在不影响Chirp载波性能的前提下,完成多数据的传输,进一步提高了通信系统的性能和容量.     

基于FRFT的LFM信号的检测及其参数估计

针对LFM信号的检测及参数估计等问题,先对现有的检测方法如Wigner-Ville、FRFT等进行研究,在FRFT变换的基础上提出基于预判法与FRFT变换相结合的算法。通过仿真分析,验证了该方法能有效对L F M信号的参数进行估计,同时降低了计算量。     

旋转线性调频信号的分析与设计

为提高复合线性调频(CLFM)信号的距离速度联合分辨力,提出了一种基于分数阶傅里叶变换的旋转线性调频(RLFM)信号,给出了设计方法,仿真得到了RLFM信号的模糊函数图、-3dB模糊度图、距离模糊函数图及速度模糊函数图,最后将其与CLFM信号进行了对比,结果显示,当旋转角度α满足1/2 α<5/6时,RLFM信号具有更好的速度分辨力和距离速度联合分辨力.     

基于小波变换的非平稳信号分析与处理

针对傅里叶变换在非平稳信号分析中的难点问题,将小波变换和短时傅里叶变换应用于典型的非平稳信号,进行时频分析研究,所获得的特性比普通的傅里叶变换构成的频谱分析结果更清晰、准确,表明这两种时频分析方法独有的优越性、正确性、实用性.小波的多分辨特性更使得分析结果优于短时傅里叶变换.在此基础上用该方法对小波时频分析方法的抗噪性能进行研究,并从小波基函数的性质和实际仿真效果两方面设定参数,得出最优分析结果,改善了小波时频分析方法在高频处频率不易确定的问题.     

基于分数阶傅里叶变换的混叠电磁信号分离研究

在现代电子侦察领域中,随着电磁信号接收环境的日益复杂以及电子防御措施的完善,对信号进行分选和识别的工作变得更加复杂。由于在同一时间内,接收机能够接收到多个信号,导致从这几个混和重叠的信号中检测并分离出来每个信号及其相应的特点参数十分困难。针对电磁环境中存在的干扰源信号混叠的问题,基于分数阶傅里叶变换对传统混叠电磁信号参数估计算法进行改进,并设计出相应的分离方法。通过仿真实验证明,新的方法具有更好的信号参数估计性能,且具备更强的噪声抑制能力。     

基于FRFT的对流层散射Chirp信号重构方法

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．     

基于新型DFrFT的LFM信号参数估计算法

针对传统算法对高调频率线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号进行参数估计时误差较大的问题,提出了一种基于新型离散分数阶傅里叶变换(discrete fractional Fourier transform,DFrFT)的LFM信号参数估计算法.新型DFrFT在传统离散算法的基础上...     

基于FrFT和子空间正交的LFM信号参数估计

基于分数阶Fourier变换和子空间正交性,提出了一种低信噪比下线性调频信号检测与参数估计方法。讨论过程中将线性调频信号通过适当的分数阶Fourier变换得到一个单频复正弦信号,在此基础上,利用信号子空间与噪声子空间的正交性处理其正弦信号,再对线性调频信号的检测和参数估计转化为函数极值求解;最后,利用计算机模拟证实了方法的有效性。     

基于分数阶傅里叶变换的LFM干扰抑制算法

针对利用分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FrFT)进行干扰抑制时门限阈值设定的难题,为有效抑制DS/FH系统中的线性调频(linear frequency modulated,LFM)干扰,通过深入分析DS/FH和LFM信号的FrFT性质,提出了一种新的LFM干扰抑制算法,该算法充分利用FrFT时频面坐标轴旋转性质,通过计算信号的不同阶次FrFT并搜索其峰值,确定信号最优FrFT阶次,完成对LFM干扰信号的判别,最后采用频域陷波来抑制LFM干扰。理论分析和仿真实验表明,该算法能够有效的剔除DS/FH系统中的LFM干扰信号,不需要阈值门限设定,算法具有较好的稳健性和普适性。     

基于最优FRWT的非平稳信号去噪新方法

研究非平稳信号的去噪,提出一种基于最优分数阶小波变换（FRWT）的信号去噪方法.该方法根据输出信号信噪比采用遗传算法寻找FRWT的最优分数阶值,实现非平稳信号的去噪.以带噪语音信号为例的去噪实验结果表明,采用新方法的去噪效果明显提高.     

基于模糊函数切片和 FrFT 的快速 LFM 信号参数估计

RAT（Radon-Ambiguity Transform）和FrFT（Fractional Fourier Transform）被广泛应用于线性调频（LFM）信号的参数估计。针对RAT调频斜率估计时的全角度域搜索和FrFT参数估计时的两维搜索导致计算量增加的问题,提出了一种快速LFM信号参数估计方法。采用模糊函数（Ambiguity Function）切片和RAT相结合的方法快速估计调频斜率,并以此确定最优分数阶变换阶数,然后利用一次FrFT实现LFM信号的剩余参数估计。理论分析和实验仿真表明了该方法的有效性。     

基于调频率调制的雷达通信共享信号研究

雷达通信一体化可有效提高电子系统的资源共享,是实现电子装备多功能综合一体化的一个重要方向。本文根据Chirp信号的调频率与分数阶傅里叶变换的阶数之间的关系,提出了一种基于Chirp信号调频率的雷达通信共享波形,固定调频率的主载波实现雷达功能,副载波由通信码元键控得到调频率从而实现通信信息调制;主载波与副载波的叠加形式使此共享信号能在不影响雷达性能的前提下实现单脉冲多比特的数据传输,而且利用不同阶数的分数阶傅里叶变换的解调过程具有多普勒稳健性。     

非平稳随机信号分析处理方法研究

本文介绍了非平稳随机信号短时傅立叶变换、Gabor变换及小波分析等几种分析处理方法,给出了具体的分析方法及各自的适用范围。     

机电系统非平稳振动信号分析方法的研究

为了在非平稳状态下的机电系统故障诊断及趋势预测中合理地选择信号分析方法，对短时傅立叶变换、小波分析和希尔波特-黄变换这3种分析非平稳信号较为有效的方法进行了研究。通过对一个仿真典型信号的分析结果进行比较，验证了3种方法的有效性和各自特点，并分析了产生差异的原因，探讨了它们各自适合的应用场合。     

一种基于FrFT的ISAR多目标成像方法

针对逆合成孔径雷达（IsAR）同一波束内多个运动目标在距离上重叠时的成像问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换（FrFT）的ISAR多目标成像新算法．首先建立多目标回波模型,通过分析各目标平动多普勒历程差异,得出各目标回波在同一距离门内均可近似为一组线性调频信号的结论．然后结合FrFT和Clean思想（FrFT-Clean）对多目标回波信号中各个目标的回波分量进行分离,最后用常规算法对各个单目标分别进行成像．仿真结果验证了该方法的有效性．     

改进非平稳信号的分析方法

研究了WVD和短时傅里叶变换两种时频分析方法的优势和局限性,从两种方法的定义出发,分析了两者间存在的联系,通过构造窗函数,提出一种改进的非平稳信号分析方法,并进行了相应的计算机仿真,结果表明信号的时频特性得到了改善,该方法还适用于多分量非平稳信号的分析。