基于FrFT域滤波的灵巧噪声干扰抑制方法

基于数字射频存储器(DRFM)的灵巧噪声干扰兼具压制式干扰效果和欺骗式干扰效果,难以被传统抗干扰方法有效抑制。针对这一问题,本文结合分数阶傅里叶变换(FrFT)与分数阶域滤波方法,提出了一种线性调频脉冲压缩雷达体制下的灵巧噪声干扰抑制方法。首先对接收信号进行分数阶傅里叶变换,随后根据发射信号在分数阶域的特征参数,设计分数阶域滤波器,对接收信号进行分数阶域滤波以滤除干扰,最后进行分数阶反变换还原目标信号。仿真结果表明,该方法能够对卷积噪声干扰与乘积噪声干扰两种典型的灵巧噪声干扰进行有效抑制,准确检测目标的位置。      

基于FRFT的二维扩频通信方案

介绍了分数阶傅里叶变换的基本概念和原理,分析了线性调频信号在分数阶傅里叶变换中的特点,指出用分数阶傅里叶变换对线性调频信号进行检测和解调的理论依据,并在此基础上,提出了1种基于分数阶傅里叶变换的二维扩频通信方案。该方案的优点在于使通信系统的抗侦收和抗干扰能力更强,提高了战场的频谱使用率。     

基于分数阶傅里叶变换的Chirp浅剖精细探测方法

实现弱回波信号检测和高信噪比(SNR)浅剖图像获取是浅剖精细探测的首要任务。该文在分析分数阶傅里叶变换(FrFT)解卷积原理,推导时间量纲化变换公式的基础上,提出一种基于FrFT的浅剖精细探测新方法。该方法通过FrFT解卷积实现分数阶傅里叶域(u域)沉积层冲激响应求解,采用u域加窗滤波技术对带内噪声进行有效抑制,经时间量纲化变换实现高信噪比u域沉积层冲激响应包络信号至时域浅剖包迹的直接变换,得到高质量的浅剖图像。仿真实验和实测数据处理验证了算法的精细探测能力,算法性能优于脉冲压缩和自回归(AR)预测滤波方法。     

分数阶傅里叶变换时滞模型及其应用

实际采集到的信号中常常含有与信号频谱相同的延时噪声分量,难以用常规的滤波方法剔除。针对延时噪声干扰的特点,依据分数阶傅里叶变换（FRFT）的时移特性和乘积变换延时特性,提出了一个信号与同频噪声分离的时滞模型,通过对含噪信号进行相应的分数阶傅里叶变换,在变换域上可不断加大信号与同频噪声的距离,距离的增加与迭代次数成正比,从而能较好地分离同频干扰。实验中,对分数阶傅里叶变换的分离效果进行了仿真演示。     

基于FRFT的中压配电线载波通信方法

针对中压配电线信道特性,提出了一种基于分数阶Fourier变换(FRFT)的通信方法.以线性调频信号(chirp)作为调制信号,利用线性调频信号在分数阶傅里叶变换域的能量聚焦特性,提高系统的抗噪声干扰和频率选择性衰减的能力.建立了系统的仿真模型,仿真结果证明了方法的可行性.     

分数阶傅里叶域滤波器组的一般化设计方法

 分数阶傅里叶变换相对于传统的傅里叶变换具有灵活的时频分析特性,在最优分数阶傅里叶域进行滤波可以实现对某些非平稳信号的最优检测和参数估计以及对某些干扰和噪声的滤除.分数阶傅里叶域滤波器组理论的提出弥补了分数阶傅里叶域滤波不具备多尺度分析以及运算量过大的缺点,但现有的分数阶傅里叶域准确重建滤波器组设计方法不具备形式一般化的特点,很难满足很多实际工程的需要.本文从分数阶傅里叶域多抽样率信号处理基本理论和分数阶卷积定理出发,推导出了分数阶傅里叶域准确重建滤波器组的一般化设计方法,为分数阶傅里叶域滤波器组理论在实际工程中的推广应用奠定了理论基础.最后,仿真实验验证了本文所提分数阶傅里叶域滤波器组一般化设计方法的有效性.     

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。     

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号分辨率分析

分数阶傅里叶变换(FRFT)是分析线性调频信号(LFM)最有效的工具之一.本文研究了LFM信号在分数阶傅里叶域(FRFD)上的分辨性能以及变换阶次上的分辨性能,并研究了变换阶次误差对输出信噪比的影响,分别得到了 FRFD分辨率、变换阶次分辨率、输出信噪比损失与信号持续时间及调频率的关系,为利用FRFT进行LFM信号检测和参数估计时的分辨率分析、变换阶次搜索步长的选择等提供一定的理论参考.     

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。     

Resolution enhancement in long pulse OTDR for application in structural health monitoring

To improve the range resolution in inexpensive conventional long pulse optical time domain reflectometer (OTDR) for application in structural health monitoring (SHM) and robotic neural network, the Fourier Wavelet Regularized Deconvolution (ForWaRD) based on the adaptive wavelet method is employed. Since Deconvolution is a noise sensitive process, employing the (ForWaRD) method enhances the signal to noise ratio. Simulation for long pulse OTDR system is done and ForWaRD method is employed to improve the resolution of the OTDR system to the order of several centimeters. In this method the resolution is limited by the bandwidth of detector, bandwidth of electronic circuit, and the sampling rate of analog to digital convertor.     

Optical time-domain reflectometer with a semiconductor laser amplifier

An optical time-domain reflectometer (OTDR) using a semiconductor laser as an optical pulse generator and as a back-scattered optical signal amplifier is reported. It is found that the detectable one-way loss of the apparatus is improved by 4.5 dB compared with the conventional OTDR using direct detection.     

OTDR in monomode fibres at 1.3 ?m using a semiconductor laser

Optical time domain reflectometry (OTDR) in monomode optical fibre using a 1.3 ?m semiconductor laser source is reported for the first time. A nonreflecting fibre defect may be accurately located at a range exceeding 17 dB one-way loss by observing the cessation of the Rayleigh backscattered signal.     

G652光纤中背向自发拉曼散射的增益特性

讨论了背向自发Raman散射脉冲在自生分布式G652光纤Raman放大器中传输的增益特性。实验发现，反Stokes Raman（ASR）和Stokes Raman（SR）自生分布式脉冲光纤Raman放大器的阈值抽运峰值功率是25．4W和18．0W。在入射功率为52W时，ASR和SR的增益分别为5．0dB和8．6dB。放大的反Stokes和Stokes背向自发Raman散射光时域反射（OTDR）曲线上放大的阈值时间位置随激发功率的增高前移并具有规律性。放大的ASR背向自发散射强度受光纤温度调制，具有温度效应，已应用于远程分布光纤Raman温度传感器系统。     

Suppression of optical beat interference-noise in orthogonal frequency division multiple access-passive optical network link using self-homodyne balanced detection

A new technique, which reduces optical beat interference (OBI) noise in orthogonal frequency division multiple access-passive optical network (OFDMA-PON) links, is proposed. A self-homodyne balanced detection, which uses a single laser for the optical line terminal (OLT) as well as for the optical network unit (ONU), reduces OBI noise and also improves the signal to noise ratio (SNR) of the discrete multi-tone (DMT) signal. The proposed scheme is verified by transmitting quadrature phase shift keying (QPSK)-modulated DMT signal over a 20-km single mode fiber. The optical signal to noise ratio (OSNR), that is required for BER of 10⁻⁵, is reduced by 2 dB in the balanced detection compared with a single channel due to the cancellation of OBI noise in conjunction with the local laser.     

一种基于相位敏感光时域反射计的多参量振动传感器

提出了一种基于数字相干检测和维纳滤波技术的相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)。在该技术中,实时解调出了沿光纤链路散射回的瑞利信号电场的振幅和相位。通过分析解调出的振幅和相位,检测到了位于3.5km传感光纤上的一个由压电陶瓷(PZT)所产生的正弦振动信号的位置、频率和强度。应用维纳滤波降低了由激光器的相位噪声和探测器加性噪声引起的相位波动。系统的空间分辨率为5m。     

Two signal processing enhancements for optical time domain reflectometry

Because time domain response of the backscattered signal in optical fibers is essentially exponential, there is 6-8 dB signal gain obtainable by using a logarithmic amplifier before any form of averaging, in the weak signal limit. Furthermore, the direct summation averaging of noisy traces (instead of the usual weighted averaging) is simpler because the required OTDR information is essentially relative.     

一种改进的小波去噪方法在OTDR中的应用

光时域反射仪(OTDR)测试中,系统链路噪声严重影响测试准确度,尤其是对于0.05~0.2 dB熔接损耗的准确检测,需要提高测试曲线的信噪比。根据OTDR波形特点,在小波阈值去噪的基础上提出一种改进的小波去噪方法,改进阈值利用对数函数的非线性并引入噪声方差,更利于滤除噪声;改进阈值判断函数留下原始数据细节并滤除噪声,且不改变反射事件和非反射事件的波形属性。实际测试表明:测试曲线相对信噪比提升了10 dB以上,去噪后配以曲线平滑滤波和恒虚警(CFAR)检测,准确检测出熔接事件。     

Employing the ForWaRD Method to Improve Resolution of Conventional OTDR for Application in SHM

As a fiber sensor,optical time domain reflectometer becomes more and more popular to measure parameters,such as strain and temperature in structural health monitoring(SHM) simultaneously.Since the accuracy of range resolution in optical time domain reflectometer(OTDR) is determined by the pulse width of laser,the range resolution in order of centimeter is achieved by employing of picoseconds lasers which are not commercial.In this paper,to achieve this accuracy with conventional OTDR,Fourier wavelet regular...