短时分数阶傅里叶变换的基本性质

作为一种不会对信号时频结构在解线调时产生压缩扭曲的线性时频分析工具,短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)相比于分数阶傅里叶变换更适于处理多项式相位信号.证明了短时分数阶傅里叶变换的一些基本性质,例如:重构条件和帕塞瓦尔定理等.以chirp信号为例给出了STFrFT的窗函数和窗口参数的选择依据.本文结论为短时分数阶傅里叶变换的应用提供参考.     

基于分数阶傅里叶变换的语音消噪

傅里叶变换是语音信号处理的常用方法,但其存在窗口分辨率的问题,当窗口值大,语音信号的全局特性方便获取,局部信息不精细,当窗口值小,局部信息精度高,全局特性无法完全获取,这是傅里叶变换固有的矛盾.本文采用了分数阶傅里叶变换方法,对有噪音的语音信号先经小波局部消噪处理,利用分数阶傅里叶变换对语音进行了全局消噪,并与循环神经...     

基于FRFT自相似参数估计的异常流量检测方法

针对传统异常流量检测方法检测精度较低, Hurst指数估计受估计序列尺度的影响, 提出了基于分数阶傅里叶变换（FRFT）估计Hurst指数的方法。在此基础上, 实现了基于Hurst指数变化的异常检测, 有效解决了方法实现过程中FRFT最佳估计的分数阶阶数选择及Hurst参数求解的关键问题。实验表明, 基于FRFT的估计不受序列非平稳性影响, 对Hurst指数估计具有较高的估计精度, 并且可以准确地检测网络异常。     

基于小波变换和FRFT的图像加密算法

为了提高图像的安全性,增强图像的加密效果,提出一种基于离散小波和分数阶傅里叶变换（FRFT）的图像加密算法。首先利用离散小波变换使图像信号稀疏化,然后对稀疏化处理后的图像进行离散FRFT处理,得到最终加密图像。MATLAB的仿真结果表明,和单一的小波变换相比,该算法的加密和解密效果较好,能够较好地隐藏图片的信息。     

基于DWT和DFRFT相结合的图像数字水印算法

数字水印技术是一项用于版权保护和信息隐藏的重要技术。本文提出了一种改进的数字图像水印嵌入和提取算法。该算法的正弦信号,通过FRFT变换成两个不同阶次的微分。再将微分信号采样后叠加加权作为伪随机序列,该序列用于置乱水印图像。将原始图像采用DWT两层分解后将HL分量再做DFRFT变换,然后将置乱的水印图像嵌入。实验验证可以看出本文提出的离散小波变换和离散分数傅立叶变换(DWT-DFRFT)算法,体现了较好的鲁棒性。     

基于最优阶次分数阶神经网络的交通流预测

建立基于最优阶次的分数阶神经网络的动态预测模型,给出数据预处理、最优阶次优化和预测算法流程步骤,给定模型预测精确度的性能指标。分数阶神经网络是从时频两方面分析数据,比BP神经网络具有更灵活有效的函数逼近能力;针对短时数据分析,分数阶神经网络局部性与小波神经网络一致具有多分辨力,且有更强的自适应能力、更快的收敛速度和更高的预测精度。以短时交通流量数据为例进行仿真,与基于小波神经网络和BP神经网络模型的短时交通流量预测仿真比较,分析评价性能指标,结果表明分数阶神经网络最优阶次下可实现灵活快速有效的交通流量动态预测。     

Chirp-rate调制的新型解调方法

提出了一种基于分段去斜率的Chirp-rate调制解调方法。根据CRM信号以不同调频斜率的Chirp信号作为调制信号的特点,接收端分为两级解调,第一级解调采用延时混频(去斜率)的方法,把不同调频斜率的Chirp信号转换为MFSK信号,第二级采用非相干方式对MFSK信号解调。最后分析了二进制CRM信号经过高斯信道的性能,在高信噪比情况下略好于基于分数阶傅里叶变换的CRM系统。     

基于混沌调制DFRFT旋转因子的语音加密

将分数阶傅里叶变换(FRFT)和混沌密码学相结合,提出一种新的变换域加密算法——混沌密钥调制FRFT旋转因子,用于实现语音信号的实时加解密。采用特征分解型离散FRFT算法,使语音实时加密系统在语音信号解密过程中具备良好的还原特性。理论分析和测试结果表明,该算法安全性较高,优于单纯混沌加密或单纯分数阶傅里叶变换的加密方法。     

基于分数阶Fourier变换的数字图像加密算法研究*

基于分数阶Fourier变换和混沌,提出了一种数字图像加密方法。具体算法为：先对图像进行混沌置乱,再进行X方向的离散分数阶Fourier变换;然后在分数阶Fourier域内作混沌置乱,再进行Y方向的离散分数阶Fourier变换;最后将加密图像的实部与虚部映射到RGB,形成可传输的彩色加密图像。实验结果表明,该加密算法具有很好的安全性,在信息安全领域有较好的应用前景和研究价值。     

基于分数阶傅里叶变换的LMS自适应滤波

分数阶傅里叶变换是一种线性变换,在多分量情况下不像Wigner-Ville分布那样受到交叉项的影响。但是当信号的信噪比比较小时,检测的效果就比较差,文中提出了一种基于分数阶傅里叶变换的LMS自适应滤波算法。实验结果表明,这种方法在低信噪比的情况下能够有效地检测出信号。另外,如果在自适应过程中采用变步长,可以加快收敛速度,可以显著地减少运算量。     

FRFT域的数字图像chirp噪声抑制方法

针对含有chirp噪声的图像,应用传统的滤波方法难以实现有效的信噪分离,提出了一种基于分数阶傅里叶变换域的数字图像chirp噪声的抑制方法。该方法是将chirp信号分数阶傅里叶域的滤波算法引入到数字图像的处理中,是一种新的改善图像质量的手段。仿真结果表明,对于含有chirp噪声干扰这一特定退化模型的图像,采取最优估计下的分数阶傅里叶变换相比普通傅里叶变换和线性平滑滤波,图像恢复的效果更佳,它能有效地去除图像中的chirp噪声。     

矿用电动机振动信号早期故障特征提取方法

针对现有矿用电动机振动信号故障特征提取方法存在依赖参数设置、频率混叠、信号失真等问题,提出了一种基于双树复小波变换的矿用电动机振动信号早期故障特征提取方法。利用双树复小波变换对采集的矿用电动机振动信号进行分解,得到各层双树复小波系数,并采用软阈值滤波对各层双树复小波系数进行滤波处理,滤波处理后的双树复小波系数经双树复小波变换重构获得去噪信号。应用结果表明,该方法能有效去除电动机振动信号中噪声,提取的早期故障特征能很好地反映电动机实际运行工况,为电动机早期故障诊断提供了有效依据。     

LFM信号检测和参数估计方法研究

针对分解型分数阶傅里叶变换(Fr FT)快速算法与实际工程应用脱节和降低LFM信号参数估计计算复杂度和精度的问题,在分析和研究分解型算法和LFM信号参数估计的基础上,提出了一种基于RAT变换和分数阶域二分法谱校正的LFM信号参数估计的方法,并在Fr FT运算中采用量纲归一化。仿真结果表明,本方法可以提高LFM信号参数估计的精度和有效降低计算复杂度,估计精度可以达到CRLB,从而证明了本方法的有效性。     

基于小波超复数分数阶相位的显著目标检测

针对彩色图像中显著目标检测,提出联合多尺度小波变换和超复数分数阶相位(Multi-scale Wavelet and Phase of Quaternion Fractional Fourier Transform,MWPQFrT)的显著目标检测算法。结合人眼的视觉特性、多尺度小波变换的高分辨率特性、分频特性和超复数分数阶傅里叶变换的相位谱信息,在没有任何先验知识的条件下,能准确检测出彩色图像中的显著目标,具有很好的视觉检测效果。     

一种基于混沌和分数阶傅里叶变换的图像加密算法

基于混沌及分数阶傅里叶变换,提出一种对灰度图像的加密算法,并对算法进行仿真实现,结果表明该加密算法加密速度快,效果良好,密钥空间大,具有较强的实用性.     

Lytro相机的光场图像校正与重对焦方法

目的 光场相机因其具有先拍照后对焦的能力而备受广泛关注,然而光场相机的理论研究往往受制于原始光场图像及其标定参数的获取。基于目前市面上唯一的一款消费级光场相机——Lytro相机,提出一套光场图像获取、校正和重对焦的系统化方法。方法 通过分析Lytro相机工作原理、算法和文件结构,给出了一套实现原始光场数据提取、解码、颜色校正、微透镜阵列标定和校正的完整方案。并在此基础上提出一种基于分数阶傅里叶变换的Lytro相机重对焦方法。结果 实验结果表明所提系统级方案正确,所提重对焦方法具有令人满意的重对焦性能。结论 本文Lytro相机光场图像获取和标定方法,利用分数阶傅里叶变换实现光场图像的频率域重聚焦。基于两台Lytro相机的实验结果表明,本文方法可正确获取图像数据及相机参数,重聚焦算法效果好。     

基于STFT和FrFT的连续波雷达参数估计

连续波雷达的回波信号由目标进行调制,对回波参数的估计是雷达信号处理的主要任务.本文从短时傅里叶变换(STFT)和分数阶傅里叶变换(FrFT)的基本特点入手,介绍了他们进行雷达回波信号参数估计时的优缺点.针对这些特点,提出了一种基于两种方法的混合算法.混合算法分两步:首先,混合算法运用STFT进行速度粗测;然后,用FrFT对加速度进行估计同时进行速度的精测.最后本文进行蒙特卡罗仿真实验,实验结果证明,即使在较低信噪比下该算法依然有效.     

基于时频空间奇异值分解的多分量线性调频信号分离与增强

针对加性色噪声背景下的多分量线性调频信号的分离和增强问题,提出了一种新的基于时频空间奇异值分解的算法,该方法对加性噪声有较好的抑制能力.同时,对于线性调频信号的最佳分数阶傅里叶变换域估计问题提出了在低信噪比下更为有效的基于信号四阶分数阶傅里叶变换中心矩的方法.仿真实验证明了本文方法的有效性.     

水电站气象要素实时监测预警系统设计与实现

基于对乌东德水电站建设期的气象风险分析,为了更好进行水电站气象保障,设计了水电站气象要素实时监测预警系统,对气象观测数据进行实时采集、存储、分析,同时对极端灾害性天气进行预警.通过两年的业务运行,系统的功能设计合理、系统运行稳定可靠,并在多次重大气象保障中发挥了重要作用.