The Fractional Wave Packet Transform

We introduce the concept of the Fractional Wave Packet Transform(FRWPT), based on the idea of the Fractional Fourier Transform(FRFT) and Wave Packet Transform(WPT). We show a version of the resolution of the identity and some properties of FRWPT connected with those of FRFT and WPT.     

变换域通信系统中干扰信号的逐次消除

该文通过对影响变换域通信系统(TDCS)抗干扰性能的基函数相关参数的理论分析,提出基于RAT＋FRFT＋IFRFT的环境干扰的逐次估计方法,避免强干扰对弱干扰的屏蔽,实现了TDCS环境干扰的准确估计;提出基于环境干扰参数的准确估计,产生与各干扰分量相正交的子基函数,通过子基函数级联产生系统基函数的方法,彻底剔除基函数中的干扰谱。采用该方法生成的基函数使TDCS系统具有良好的抗干扰性能及环境适应性。     

降低TDCS峰均功率比算法及性能分析

针对变换域通信系统出现的高峰均功率比的问题,提出了一种降低TDCS系统峰均功率比的算法。该算法通过对随机相位进行选择,生成一定数量的基函数,并在此基础上,寻找到峰均功率比较低的基函数来传输数据,从而得到改进的TDCS框图。仿真结果表明,改进算法能在不影响TDCS的误码率性能的情况下有效降低PAPR,在CCDF为10-3时,改进算法的PA0较原始TDCS降低了6.1 dB。     

基于FRFT的对称三角LFMCW信号检测与参数估计

对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号是一种典型的低截获概率雷达信号。该文通过分析STLFMCW信号在分数阶Fourier变换(FRFT)域的频谱分布特征,发现STLFMCW信号包含的各段LFM信号在其对应的最佳FRFT域内具有很好的能量聚集性;各段LFM信号在频域内会完全重叠,叠加的频谱幅度较高,在低信噪比条件下,严重影响STLFMCW信号的检测与参数估计。因此,利用FRFT检测STLFMCW信号时,必须克服该问题。该文提出一种FRFT与聚类分析相结合的STLFMCW信号检测与参数估计方法。该算法解决了由STLFMCW信号的频谱叠加给信号检测带来的问题,而且,克服了信号尖峰的高度必须高于噪声幅度的限制,在低信噪比条件下具有较好的检测效果。最后,仿真验证了该方法的有效性。     

一种多输入多输出变换域通信系统的设计及其抗干扰性能研究

传统多输入多输出技术可以提高信道容量,但不能解决信号抗干扰问题;而变换域通信系统已经被证明是一种良好的抗干扰通信系统。通过引入变换域处理技术,提出了一种多输入多输出变换域通信系统(MIMO-TDCS),旨在突破传统MIMO系统的应用瓶颈。对其收发信机模型和抗干扰机制作了简要介绍,并通过仿真窄带干扰下的误码率性能,表明MIMO-TDCS是一种可靠的抗干扰通信手段。     

基于分数阶谱相减的语音增强法

该文提出了基于分数阶谱相减的语音增强法(FSS)。该方法通过对带噪语音信号作分数阶傅里叶变换(FRFT),将得到的分数阶语噪混合谱与估计的分数阶噪声谱相减,最后利用分数阶Fourier反变换获得去噪后的语音信号。理论分析表明,所提方法存在一个最佳分数阶阶数,使得语噪混合信号能在分数阶变换域得到最好的分离,从而有效地提高了增强语音的性能。计算机仿真表明,对于混有加性白噪声的男/女声发音信号,所提方法在信噪比提高量和Itakura距离减少量两个方面都优于传统的谱相减法(SS),并且增强语音中的音乐噪声得到了明显抑制。     

分数阶傅里叶变换在球面谐振腔稳定性分析中的应用

通过用光学传输矩阵的方法分析用球面镜实现分数阶傅里叶变换,指出球面谐振腔中的谐扼腕过程也是分数阶里叶变换过程,进而推导出腔的几何尺寸与变换阶数对应的分析方程,给出了谐振腔稳定性的判据。最后分析了几个谐振腔,并指出引入此方法的意义 。     

基于FRFT的时变幅度Chirp信号的参数估计

分析了时变幅度线性调频信号参数估计的一般方法，提出了将分数阶傅里叶变换用于时变幅度线性调频信号的参数估计，并对相关问题进行了较为深入的研究。研究了时变幅度线性调频信号初始相位，初始角频率、调频率及幅度信息提取与估计的方法，并以幅度随高斯函数而变化以及幅度随机变化的线性调频信号为对象对参数估计性能（参数估计的均方误差）作了传真分析。     

一种线性调频信号参数分析的综合方法

研究了合成孔径雷达中的线性调频（LFM）信号的参数估计问题。分析和比较了常用的LFM分析算法的优缺点，提出了一种基于分数阶傅里叶变换和相位解缠的综合方法，提高了估计的有效性和鲁捧性。在计算机仿真中，采用该方法的估计参数对畸变LFM信号进行相位补偿和脉冲压缩，获得了令人满意的分析结果，验证了该方法的有效性和鲁棒性。最后，分析了LFM信号各阶分数阶傅里叶变换的特性，优化了分数阶傅里叶变换扫描算法，大大缩短了运算时间。     

一种基于短时傅里叶变换的机载SAR自聚焦算法

短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform, STFT)是研究非平稳信号最为广泛使用的重要方法。该文在讨论了利用STFT对线性调频信号(LFM)进行滤波以及调频率估计后,提出一种基于STFT的机载SAR自聚焦算法。该算法首先利用STFT对影响SAR图像质量的主要相位误差二次相位误差(QPE)进行估计和补偿,然后在残余相位误差估计时利用STFT对时变信号进行滤波以提高信杂比(SCR)。仿真和实测数据的处理结果验证了该文算法的有效性。     

A frequency offset estimation algorithm for OFDM systems

A new fine carrier frequency offset estimation algorithm in Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） system is proposed. The correlation item is the training sequence instead of the received signal in the new algorithm. Simulation results show that the performance of the new algorithm is 4dB-9dB better than that of Schmidl＇s algorithm. Coarse frequency offset estimation is also discussed in this paper, which is the improvement of Zhang＇s method. The estimation range using the improvement method is twice as that using the Zhang＇s method. Based on the hardware of the receiver and the improved algorithm, a method using Fast Fourier Transform （FFT） is proposed to implement the coarse frequency estimation. The chip area of OFDM system can be reduced by using the proposed method.     

循环移位离散Chirp-Fourier变换

离散Fourier变换(DFT)具有循环移位的特性。同样,源于DFT的离散Chirp-Fourier变换(DCFT)也具有循环移位的特性。该文提出了循环移位DCFT的概念,并根据这一概念给出了一种新的chirp信号的检测方法。该方法充分利用了chirp信号和噪声的特点,即chirp信号的调频率和初始频率不随时间变化而噪声的调频率和初始频率随时间随机变化,因此该方法具有更好的检测性能。与DCFT方法相比,实验结果表明,在低信噪比下该文提出的chirp信号的检测方法达到了良好的效果。     

海杂波FRFT域分形特征判别及动目标检测方法

该文研究了海杂波在分数阶Fourier变换(FRFT)域的分形特征,提出了一种基于分形特征差异的联合动目标检测方法。首先,分析了海杂波数据在FRFT域的统计特性,通过对不同极化方式下分形曲线的仿真分析,得到海杂波在FRFT域满足自相似性。其次,给出了分形参数的提取方法和无标度区间,并分析了变换阶数对分形参数估计的影响。最后,利用临近距离单元或临近时刻的雷达回波信号在FRFT域的分形维数和斜距的差值作为检测统计量,经不同极化方式下的海杂波数据验证,表明算法不仅具有良好的微弱动目标检测能力,而且能够准确估计目标的运动状态。     

基于时频加窗短时傅里叶变换的LFM干扰抑制

通过对线性调频(LFM)信号分数阶傅里叶变换的分析,该文提出了一种基于时频加窗短时傅里叶变换(TFW-STFT)的LFM干扰抑制算法。由于提出的时频窗对LFM干扰具有较好的频域能量聚集性能,因此TFW-STFT对信号的影响要小于无聚集性能的短时傅里叶变换。仿真结果证明该算法在信噪比损失和系统误比特率上明显优于基于短时傅里叶变换的算法。     

基于Zak变换和FRFT的风廓线雷达间歇杂波抑制

间歇杂波严重干扰了风廓线雷达大气湍流回波信号的识别和频谱估计。为了抑制该类杂波,提出了基于Zak变换和分数阶Fourier变换（FRFT）的杂波抑制方法,该方法利用Zak变换估计杂波调频率参数,然后根据杂波在分数阶Fourier域的能量聚集特性滤除杂波。与经典FFT信号处理方法相比,杂波抑制效果明显;与FRFT扫描法相比,将杂波检测二维搜索问题简化为一维搜索问题,简化了计算。并通过信杂比改善因子对该算法性能进行分析,杂波抑制后信杂比有较大提高。理论和计算机仿真证明了该方法的有效性。     

基于多重分数阶傅里叶变换ISAR快速成像算法

关于机动目标的逆合成孔径雷达成像技术在诸多应用领域扮演着重要的角色,但其应用一直存在一个严重问题——时变多普勒频率,它会在信号回波中引入高阶相位项,如调频率项,如果不对其进行精确补偿,最终获得的ISAR图像质量会出现明显恶化.针对上述问题,大量算法相继被提出用以实现调频率的估计,但是这些算法往往存在运算量大以及传递误差...     

分数阶Fourier变换及其应用

本文介绍了一种崭新的信号分析工具－分数阶Ｆｏｕｒｉｅｒ变换（ＦＲＦＴ）。本文在简单介绍了ＦＲＦＴ的几种不同的引入途径和其基本性质之后，在时－频平面对ＦＲＦＴ进行了研究，用经典的Ｆｏｕｒｉｅｒ变换的观点对ＦＲＦＴ进行了解释，并推导了ＦＲＦＴ与Ｒａｄｏｎ－Ｗｉｇｎｅｒ变换的关系。最后，根据ＦＦＲＴ的特点，提出了它在时频信号分析中的两种新的应用途径。     

基于重构时间采样的空中机动目标检测与参数估计

空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)是一种有效的机载预警雷达动目标检测方法。但当来袭目标具有很强的机动性时,其多普勒频率随时间变化,使得传统STAP方法的相参积累性能大大下降。针对这种情况,该文提出了一种将STAP与分数阶Fourier变换(FRactional Fourier Transform,FRFT)相结合的机载雷达空中机动目标检测和参数估计方法。该方法利用空间采样来重构时间采样,等效于增加了单个阵元的脉冲点数,解决了由于机载预警雷达在一个相干处理时间内发射脉冲点数有限而导致直接应用FRFT估计精度较差的问题。仿真结果证明了该方法的有效性。     

频谱失配下的变换域通信系统基函数优化设计

针对频谱失配条件下变换域通信系统接收端误码性能下降的问题,提出了一种新的基函数优化设计方法。该方案可针对不同失配情况动态设计基函数的可用频点,实现频谱失配条件下系统抗干扰性能和频带利用率的最优化权衡，从而提升频谱失配条件下系统的误码性能。首先，建立远距离变换域通信系统模型，分析收发端电磁干扰环境。其次，通过分析频谱失配条件下基函数性能,理论推导系统误码率表达式,进而建立基函数幅度谱的最优化模型,并采用最速下降法进行最优解的搜索。仿真结果表明,与现有方法相比,本文所提方法更合理的设计了基函数幅度谱,在不同失配率下系统的抗干扰性能有明显提升,同时具有更好的信噪比误码性能。      

基于分数阶傅里叶变换的双基地雷达线性调频信号的参数联合估计新方法

该文提出一种双基地MIMO雷达线性调频(LFM)信号参数的联合估计新方法。在所提出的新的双基地MIMO雷达的信号模型基础上,利用分数阶傅里叶变换对线性调频(LFM)信号的能量聚集特性进行提取,根据分数阶傅里叶变换域内的峰值点对多普勒频移尺度和时延进行估计,并采用FRFT-MUSIC算法实现了线性调频(LFM)信号收发角的联合估计,实现了收发角的自动配对。仿真实验验证了算法的有效性。