一种基于分数阶Fourier域的数字水印

提出了一种分数阶Fourier域的水印嵌入算法。将一复伪随机序列作为水印信息嵌入到图像的分数阶Fourier域中。分数阶Fourier变换的变换角度(α,β)为水印增加了两个自由度,增强了水印的安全性。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种新的分数阶Fourier域的Chirp类水印方案

提出了一种新的分数阶Fourier域Chirp类数字水印方案,该方案利用分数阶Fourier变换基函数的正交性和旋转相加性,在不同的分数阶Fourier域嵌入Chirp水印,并利用分数阶Fourier域Chirp信号的聚集性进行盲检测。接着结合该水印嵌入方案,利用分数阶Fourier变换的旋转相加性和酉性,推导出分数阶Fourier域水印容量的计算公式。仿真实验表明该算法由于可以选择嵌入在不同分数阶Fourier域,使得嵌入方法灵活安全,同时算法的不可见性好,对高斯白噪声干扰、裁剪及其它常见图像处理过程具有一定的鲁棒性。     

离散分数阶Fourier变换的高速FPGA实现

介绍了一种直接在时域和频域对信号进行离散的数值计算方法.针对工程实际,提出了一种基于FPGA的硬件实现方法,同时给出了具体的算法和计算机仿真结果.     

分数阶Fourier变换在多分量信号谱图分析中的应用

作为时频分析方法的一种,谱图对多分量信号分析时受交叉项影响,特别是当信号相隔很近时尤为严重,而且频率分辨率会受影响。给出了结合分数阶Fourier变换（FrFT）对多分量信号进行谱图分析的方法。首先利用分数阶二阶矩极值点而找到相应的最优旋转阶数,对所给多分量信号按此阶数做分数阶Fourier变换,再在此基础上做谱图分析。仿真实例表明,该方法对初始频率、调频率很接近的多分量的chirp信号能有效识别,交叉项可得到较好的抑制。     

分数阶Fourier变换在数字水印中的应用

基于混沌置乱以及离散分数阶Fourier变换,提出一种数字水印算法,该算法在分数阶傅里叶域嵌入水印,并用相关性检测的方法来提取水印。混沌序列的伪随机性和初值敏感性以及分数阶Fourier变换的变换阶数为数字水印的安全性提供了保证,通过对算法的仿真以及抗攻击性能测试,该数字水印有较好的不可感知性,算法对JPEG压缩、滤波、噪声等攻击具有良好的鲁棒性。     

扫频滤波器在分数阶Fourier域的实现

在研究分数阶Fourier城滤波基本理论的基础上,提出了扫频滤波器的工作原理和系统表示.通过对LFM信号和高斯白噪声分离效果仿真,发现分离后信噪比得到了较大提高.仿真实验表明,所提出的分数阶城扫频滤波器在有噪声干扰的情况下能得到较好的干扰分离和滤波效幕.     

基于分数阶Fourier变换的MIMO-OFDM系统及最优阶次选择

在快速时变信道环境下,传统MIMO-OFDM系统中载波间干扰严重,系统性能下降。文中以分数阶Fourier变换替代Fourier变换对OFDM符号进行调制与解调,构建了基于分数阶Fourier变换的MIMO-OFDM系统。该系统能通过选择合适的分数阶Fourier变换阶次,使调制后的信号更加匹配信道的时频特性,减轻载波之间的干扰,从而使系统达到更优的性能。文中在构建了系统模型的基础上,给出了最优阶次选择的方法,并且分析了各种系统参数对最优阶次的影响。理论分析及仿真结果表明,在快速时变的频率选择性深衰落信道环境下,基于分数阶Fourier变换的MIMO-OFDM系统能够比传统系统更好地聚集有用信号的能量,因而具有更好的性能。     

基于分数阶Fourier变换的云存储系统重复数据删除算法

云存储系统的重复数据作为大量冗余数据的一种,对其有效及时地删除能保证云存储系统的稳定与运行。由于云存储系统中的干扰数据较多,信噪比较低,传统的重删算法会在分数阶Fourier域出现伪峰峰值,不能有效地对重复数据进行检测滤波和删除处理,因此提出一种改进的基于分数阶Fourier变换累积量检测的云存储系统重复数据删除算法。首先分析云存储系统重复数据删除机制体系架构,定义数据存储点的适应度函数,得到云存储节点的系统子集随机概率分布;采用经验约束函数对存储节点中的校验数据块分存,通过分数阶Fourier变换对云存储系统中的幅度调制分量进行残差信号滤波预处理。采用4阶累积量切片后置算子,把每个文件分为若干个块,针对每个文件块进行重删,进行重复数据检测后置滤波处理,实现存储资源上的重复数据检测及其删除。仿真实验表明,该算法能提高集群云存储系统计算资源的利用率,重复数据准确删除率较高,有效避免了数据信息流的干扰特征造成的误删和漏删,性能优越。     

多参数分数Fourier变换

分数Fourier变换具有多样性,这是分数阶算子的本质属性.文中发现了加权类分数Fourier变换多样性的一个新来源,可将加权系数推广为包含两个向量参数M,N∈Z~M的广义形式.使用推广的加权系数可以定义一种多参数分数Fourier变换,特征分析发现该变换给出了分数Fourier变换一种统一的理论框架.它不但包含已知类型的分数Fourier变换作为特例,还引入了新类型的分数Fourier变换,该方法还适用于其他线性算子的分数化.最后,利用Hermite-Gauss函数的线性组合及矩形函数作为原始信号,通过数值仿真图解多参数分数Fourier变换对信号的变换.     

一种新型分数阶小波变换及其应用

小波变换和分数Fourier变换是应用非常广泛的信号处理工具.但是,小波变换仅局限于时频域分析信号;分数Fourier变换虽突破了时频域局限能够在分数域分析信号,却无法表征信号局部特征.为此,提出了一种新型分数阶小波变换,该变换不但继承了小波变换多分辨分析的优点,而且具有分数Fourier变换分数域表征功能.与现有分数阶小波变换相比,新型分数阶小波变换可以实现对信号在时间-分数频域的多分辨分析.此外,该变换具有物理意义明确和计算复杂度低的优点,更有利于满足实际应用需求.最后,通过仿真实验验证了所提理论的有效性.     

自适应离散 Gabor 变换及其时频滤波

为了提高 Gabor 表示的时频分辨率,使用了基于度量函数的窗函数宽度自适应选择算法,并利用其优化后的 Gabor 时频分布在时频联合域内运用时频掩蔽技术进行滤波,用于非平稳信号的中分量提取或降噪。实验结果表明了改进的自适应离散 Gabor 变换算法在信号处理中的有效性和实用性。     

A novel fractional wavelet transform and its applications

The wavelet transform (WT) and the fractional Fourier transform (FRFT) are powerful tools for many applications in the field of signal processing.However,the signal analysis capability of the former is limited in the time-frequency plane.Although the latter has overcome such limitation and can provide signal representations in the fractional domain,it fails in obtaining local structures of the signal.In this paper,a novel fractional wavelet transform (FRWT) is proposed in order to rectify the limitations of the WT and the FRFT.The proposed transform not only inherits the advantages of multiresolution analysis of the WT,but also has the capability of signal representations in the fractional domain which is similar to the FRFT.Compared with the existing FRWT,the novel FRWT can offer signal representations in the time-fractional-frequency plane.Besides,it has explicit physical interpretation,low computational complexity and usefulness for practical applications.The validity of the theoretical derivations is demonstrated via simulations.     

基于非线性压缩变换的某型航空发动机整机试车排故分析

基于非线性压缩变换对某型航空发动机整机试车振动信号进行了特征提取与故障诊断;非线性压缩变换由于其幅值无关性,能够增强微弱信号特征的表征能力,同时能够提高时频图的能量聚集性;对某型航空发动机进行地面整机试车试验,并通过数据采集装置获取各测点的振动信号,然后利用非线性压缩变换良好的微弱特征表征能力与时频聚集性,并结合其他信号分析方法,对采集到的振动信号进行分析;最终,结合航空发动机的结构与理论知识,实现了对其可能存在故障的排查与猜测,同时验证了非线性压缩变换在航空发动机实际试车振动信号分析中的有效性与实用性。     

Gabor变换与双线性时频分布的时频结构

时频聚集性和交叉项是衡量时频分布性能的主要评价指标。Gabor变换是一种线性变换且不存在交叉项,而双线性时频分布具有良好的时频聚集性但存在交叉项。从图像处理的角度对Gabor变换和双线性时频分布的时频图像进行处理,可以得到既具有良好的时频聚集性,又减少交叉项的时频分布。仿真实验表明这种方法可以得到更加精细的语音时频结构。     

Research progress of the fractional Fourier transform in signal processing

While solving a heat conduction problem in 1807, a French scientist Jean Baptiste Jo-seph Fourier, suggested the usage of the Fourier theorem. Thereafter, the Fourier trans-form (FT) has been applied widely in many scientific disciplines, and has played i…     

Digital computation of the weighted-type fractional Fourier transform

The paper reveals the time-frequency symmetric property of the weighted-type fractional Fourier transform (WFRFT) by investigating the original definition of the WFRFT, and proposes a discrete algorithm of the WFRFT based on the weighted discrete Fourier transform (WDFT) algorithm with constraint conditions of the definition of the WFRFT and time-domain sampling. When the WDFT is considered in digital computation of the WFRFT, the Fourier transform in the definition of the WFRFT should be defined in frequency (Hz) but not angular frequency (rad/s). The sampling period Δt and sampling duration T should satisfy Δt = T/N = 1/N(1/2) when N-point DFT is utilized. Since Hermite-Gaussian functions are the best known eigenfunctions of the fractional Fourier transform (FRFT), digital computation based on eigendecomposition is also carried out as the additional verification and validation for the WFRFT calculation.     

雷达脉内调制信号时频分布特征提取方法

针对复杂体制雷达辐射源信号分类识别问题,提出了一种基于时频分析的雷达脉内调制识别算法。首先对时频矩阵在时间域进行等间隔分区,然后通过检测区间内信号时频能量峰值提取其时频特征,最后用支持向量机实现了分类识别。该方法以信号时频能量峰值分布的差异区别不同的雷达脉内调制方式,有效降低了特征维数。仿真结果表明,该方法对雷达脉内调制具有较好高识别正确率,而且具有较强的抗干扰能力。