傅里叶分析在信号处理中的仿真

傅里叶分析是信号处理的重要数学工具。连续系统时域分析法的不足迫使我们必须进行频域分析,数学工具即傅里叶变换。本文通过介绍四种傅立叶分析的异同点,建立数字化处理问题的整体概念。通过用DFT（discrete Fourier transform）对模拟信号进行频谱分析,并采用MATLAB软件进行仿真,实现了算法的可视化。计算机上观测的各种信号形状,可加深对傅立叶变换概念的理解。     

关于信号傅里叶变换存在条件问题的探讨

对于一个任意给定的信号,判断其傅里叶变换是否存在一直是尚未解决的问题。由于此问题在信号分析类课程的教学或工程应用中常给人们带来困扰,该文对此进行了分析。从质疑斜坡信号的傅里叶变换入手,通过与常见能量信号和功率信号的傅里叶变换特征相对比,指出了斜坡信号傅里叶变换的一些问题。分析表明斜坡信号不满足傅里叶积分定理,并据此认为斜坡信号的傅里叶变换不成立。最后,通过仿真分析对所持观点进行了验证,并对一些常见信号傅里叶变换的一般规律进行了归纳总结。     

基于短时傅里叶变换的相位编码信号分析

在电子侦察中,需要判断截获的雷达信号的调制方式和调制参数.利用递归式短时傅里叶变换(STFT)和相参积累的分析方法,可对相位编码信号进行检测和解码.与一些常规方法相比,该方法在较低信噪比时也可以得到较好的分析结果.最后,通过计算机仿真验证了该方法的有效性.     

快速傅里叶变换对信号频谱的简单分析

快速傅里叶变换(FFT)是离散傅里叶变换(DFT)的快速算法,广泛运用于故障诊断领域,因每种故障的频率成分不同,FFT可以根据这些独有的频率成分检测出不同的故障来。同时快速傅里叶变换还应用于控制工程、图像处理、机床生产、数据采集和雷达探测等方面,对社会中的工业发展起到很大的作用。本文就FFT对信号的频谱做出简单分析,对不同采样点数进行相应频谱判断,找出理论与频率图像出现误差的原因,以便人们对FFT技术能够进行更好的使用。     

Matlab符号计算在傅里叶级数分析中的应用

傅里叶级数分析是电路分析的重要内容之一,其求解公式形式简单、含义明确.但对一些常见周期波形.应用公式求傅里叶级数时,常常面临较大的计算量.本文利用Matlab的符号计算功能.编写了用于傅里叶级数分析的函数,通过实例介绍了该函数在傅里叶级数分析中的应用.将符号计算引入电路分析可将学生从繁重的手工计算中解脱出来,将更多的时间用于对基本概念和基本方法的理解,还可提高学生的学习兴趣和课堂教学效果.所编程序可供在傅里叶级数分析的教学中使用.     

快速傅里叶变换信号识别能力分析

快速傅里叶变换是数字信号处理的常用数学工具，以运算速度快和信噪比阈值低为特点。实际运算表明FFT有极强的信号识别能力，为从理论上证明这点，对白噪声背景下的采样信号FFT变换过程中产生的误差进行推导，结论表明快速傅里叶变换后频域信噪比阀值相经时域大幅提高，且信号采样点数和栅栏效应将直接影响FFT信噪比阚值大小。     

短时傅里叶变换在线性调频信号时频滤波中的应用

将短时傅里叶变换（STFT）的时频分析方法应用到线性调频（LFM）信号的滤波中, 突破了传统匹配滤波方法基于平稳假设的限制,将信号分析空间从一维频率域扩展到二维的 时间-频率域。利用自滤波的时频滤波方法进行LFM信号的滤波,然后分别采用时域和时频域 的均方误差（MSE）标准,分析了时频滤波的性能。仿真结果表明,基于STFT的时频滤波方 法能有效实现对LFM信号的滤波。     

匹配傅里叶变换快速算法及在雷达信号处理中应用

为了减小匹配傅里叶变换分析的计算量,提出了一种基于快速傅里叶变换的快速算法。根据匹配傅里叶变换的分解将积分形式转化为离散形式,推导出快速算法表达式。该算法与直接的数值离散匹配傅里叶变换算法相比较,计算量大大减少。同时给出了其在雷达信号处理中线性调频信号的检测与参数估计的应用。理论及计算机仿真结果表明了该算法的有效性和精确性,有良好的工程应用前景。     

算术傅里叶变换的实际实现方法

算术傅里叶变换(AFT)结构简单,乘法量少,具有广阔的应用。但在AFT在具体实现中往往需要过采样来满足实际应用中的精度要求。过采样问题是AFT的一个重要缺陷且限制了它的应用范围。该文利用AFT的线性插值实现技术精度很高的特点,在线性插值实现技术和过采样技术的基础上提出了一个新的实现策略,可以达到接近过采样的精度。从而解决了AFT的过采样问题。     

关于傅里叶变换性质教学方法的探讨

连续时间信号的傅里叶变换是"信号与系统"课程的一项重要内容,而傅里叶变换的性质又是其中的重点。本文分析了傅里叶变换各个性质之间的关系,提出了一种立足于时域、频域对应关系、以展缩特性为切入点、重点分析各性质物理含义的一种教学方法,最后给出了利用对称性实现性质互推的方法。     

基于分数阶傅里叶变换的多分量Chirp信号的检测与参数估计

分数阶傅里叶变换是傅里叶变换的广义形式。利用Chirp信号在分数阶傅里叶变换域的特点,提出了对含有多个非平稳Chirp成分的信号在噪声中的检测与参数估计方法。理论分析和仿真结果表明,与现有的基于时间域、频率域和时频域的方法相比,该方法物理意义清楚,计算简便,无交叉项干扰,抗噪声性能强。     

基于卷积运算的多载波信号分析与仿真

"信号与系统"课程是电类专业的重要主干课程,在学习掌握信号与系统分析基本原理与方法的基础上如何做到学以致用,以提高学生的学习兴趣与实践能力,应该是任课老师必须思考的一个问题.本文基于信号与系统的基本理论与分析方法对OFDM信号传输过程进行了分析与探讨,以使学过信号与系统及通信原理课程的同学也能理解与掌握OFDM信号的传输原理与结构特点.应用Matlab仿真环境建立了OFDM传输方案的仿真平台,通过实验,提高学生的分析能力、理解问题能力及实践动手能力.     

分数阶Fourier域中多分量chirp信号的遮蔽分析

本文从分数阶Fourier变换与时频分布的关系入手,在离散分数阶Fourier变换算法基础上导出了单分量chirp信号分数阶Fourier谱强度的近似表达,并依据分数阶Fourier变换的线性性质,得到了调频率不同的两分量chirp信号间分数阶Fourier谱相互遮蔽的量化结果,给出了图例分析,并进行了仿真验证.通过本文的分析可以知道分数阶Fourier域中调频率不同的多分量chirp信号间的相互遮蔽主要取决于各自的幅度、调频率和采样时间.当多分量chirp信号幅度、调频率确定后,可以通过延长采样时间来降低各分量间的相互遮蔽.     

基于聚类分析的分数阶Fourier变换信号分离与检测

针对应用分数阶Fourier变换检测多分量信号计算量大、效率低的问题,提出在分数 阶Fourier域采取混沌-多步拟牛顿法和聚类分析相结合的方法分离与检测信号。在保证全局 快速搜索最强信号的条件下,实现一次检测多个较强信号,并将已检信号逐次消去,减小对 剩余信号检测的影响。仿真结果表明,该方法能快速分离检测多种调制的频谱混叠信号。     

基于线性正则变换与短时傅里叶变换联合的时频分析方法

线性正则变换作为傅里叶变换、分数阶傅里叶变换更为广义的形式,已经在光学和信号处理等领域得到了应用.短时傅里叶变换是一种线性时频分布,避免了其他双线性时频分布中出现的交叉项干扰,是分析时频信号的有力工具.本文从线性正则变换的定义和性质出发,研究了线性正则变换与短时傅里叶变换的时频关系,提出了基于线性正则变换与短时傅里叶变换联合的时频分析方法,避免了交叉项问题能够实现chirp信号干扰抑制和多分量时频信号分离.最后用仿真实例表明,该方法是分析时频信号的有效手段.     

短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分辨能力

调频信号的检测和参数估计一直是信号处理领域的研究热点之一。为深入挖掘短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分析优势,从短时分数阶傅里叶变换的定义出发,推导了其时频分辨能力与信号参数的关系,并与短时傅里叶变换进行了对比分析。结论表明,短时傅里叶变换时频分辨能力与信号频率变化率有关,而短时分数阶傅里叶变换几乎不受调频率变化率影响。最后,通过对比仿真实验证明,对于频率变化率较小的信号,两者时频分辨效果差别不明显,对于频率变化率较大的信号,短时分数阶傅里叶变换的时频分辨效果更好。     

“信号与系统”中的STFT概念引入

“信号与系统”现行的内容体系中大多以傅里叶变换、拉氏变换和Z变换为核心展开,内容涉及连续以及离散系统的分析。三大变换均不具备对信号进行时域局部分析的能力,而实际应用中则往往需要对信号进行时域局部分析。本文探索将短时傅里叶变换概念引入“信号与系统”课程中,以此阐述时域局部分析方法,为进一步引入多分辨分析做好铺垫。     

直升机旋翼雷达特征信号分析

针对动态飞行测量实验,分别从时域、频域以及时频域对实测直升机回波信号进行了分析.结果表明,在时频联合域可以更清楚地揭示直升机旋翼的调制特性.根据其时频特征信号,可以判断旋翼叶片数的奇偶,并且可以测定调制回波的闪烁周期,从而确定旋翼叶片的数目和转速,实验还验证了叶片倾斜角对其调制回波的影响.这些特征对于直升机雷达回波信号仿真以及检测和识别具有重要的价值.     

分数阶傅里叶变换域上带通信号的采样定理

傅里叶变换和采样定理是信号处理领域的两大基本问题,采样定理研究了傅里叶变换域上带限信号的采样和重构理论.分数阶傅里叶变换(FRFT)是傅里叶变换的一种推广,与之相应的采样理论目前还不十分完备,所以有必要从FRFT域上重新研究采样定理.本文首先得到了均匀冲激串采样信号的FRFT,然后在此基础上导出了FRFT域上带通信号和低通信号的采样定理和重构公式.这些结果是经典理论的推广,将丰富分数阶傅里叶变换的理论体系.     

基于时频分析的相位编码信号检测及识别方法研究

低信噪比条件下（0dB）对相位编码信号的检测及识别是当前脉内特征分析中的重点和难点,基于这种原因,提出了一种基于时频分析（短时傅里叶变换）方法对信号脉冲进行检测,然后,重点论述了低信噪比条件下（0dB）对相位编码信号的调制类型识别及参数估计,根据对信号时频特征的分析,建立对信号进行检测及识别的算法模型,并给出了算法的理...