分数阶傅里叶变换与雷达目标检测

根据雷达目标检测的特点,阐述分数阶傅里叶变换的原理,针对雷达中的线性调频信号,详细描述了分数阶傅里叶变换和LMS自适应滤波相结合的检测步骤。最后对分数阶傅里叶变换算法进行不同步长和不同阶数的收敛性能仿真和分析。     

基于分数阶傅里叶变换的声呐探测信号鉴别

针对水下声发射源较多,为能准确鉴别敌我声呐发射源问题.利用数字水印技术,结合分数阶傅里叶变换(FRFT)的良好时频特性,提出了基于分数阶傅里叶变换的声呐水印方法,通过在声呐信号的分数阶傅里叶变换域进行数字水印的嵌入,结合声呐信号在分数阶傅里叶变换的系数特性,选择合适的水印位置.利用嵌入前与嵌入后信号的特性自适应设定水印检测阈值,实现对声呐信号的鉴别.通过仿真分析验证了该方法的可行性,在仿真结果中示出该方法在保证具有较高的分辨力,以及较大的水印容量的同时,水印的鲁棒性较好,检测精度得到了进一步的提高.     

基于分数阶傅里叶变换的声呐探测信号鉴别

针对水下声发射源较多,为能准确鉴别敌我声呐发射源问题。利用数字水印技术,结合分数阶傅里叶变换(FRFT)的良好时频特性,提出了基于分数阶傅里叶变换的声呐水印方法,通过在声呐信号的分数阶傅里叶变换域进行数字水印的嵌入,结合声呐信号在分数阶傅里叶变换的系数特性,选择合适的水印位置。利用嵌入前与嵌入后信号的特性自适应设定水印检测阈值,实现对声呐信号的鉴别。通过仿真分析验证了该方法的可行性,在仿真结果中示出该方法在保证具有较高的分辨力,以及较大的水印容量的同时,水印的鲁棒性较好,检测精度得到了进一步的提高。     

基于FRFT的强时频干扰抑制方法

混响是影响双基地或多基地声呐对水中目标探测识别的最主要干扰,提高抗混响能力对识别水中目标有极其重要意义。本文针对混响对目标回波的强时频干扰特性,基于分数阶傅里叶变换所具有的时频耦合分离特性,研究一种基于分数阶傅里叶变换的强混响抑制方法,并进行模拟仿真和水池测试研究,研究结果验证算法的有效性。本算法适用于信号形式为线性调频的宽带信号抗混响干扰,将脉冲信号在分数阶变换域进行尺度压缩,进而将目标信号和干扰信号在变换域中进行分离,有效达到抗混响的目的。     

基于FRFT的强时频干扰抑制方法

混响是影响双基地或多基地声呐对水中目标探测识别的最主要干扰,提高抗混响能力对识别水中目标有极其重要意义.本文针对混响对目标回波的强时频干扰特性,基于分数阶傅里叶变换所具有的时频耦合分离特性,研究一种基于分数阶傅里叶变换的强混响抑制方法,并进行模拟仿真和水池测试研究,研究结果验证算法的有效性.本算法适用于信号形式为线性调频的宽带信号抗混响干扰,将脉冲信号在分数阶变换域进行尺度压缩,进而将目标信号和干扰信号在变换域中进行分离,有效达到抗混响的目的.     

一种基于分数阶傅里叶变换的主动声自导回波检测方法

研究一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的主动声自导回波信号检测方法.在主动声自导中chirp类信号是常用的主动目标探测信号之一.由于分数阶傅里叶变换在处理chirp类信号时具有巨大优势,提出一种新的chirp类回波信号检测方法,通过对回波信号进行FRFT处理与相关处理可实现对目标的有效检测.仿真结果表明,与传统拷贝相...     

混响背景下回波信号起始位置提取*

对回波信号起始位置的提取是水下目标检测和识别的关键因素之一。在实际工作中,主动声纳接收到的信号既包含真正的目标回波信号,也包含大量的海洋噪声和混响,而回波信号往往淹没在背景噪声中,因此难以准确提取回波信号的起始位置。论文将分数阶傅里叶变换引入到回波信号检测中,利用滑动窗对回波信号进行截取,当截取后的信号与发射信号在FRFT域的峰值位置相匹配时即可提取出回波信号的起始位置。仿真结果显示论文方法有较好的效果。     

LFM目标回波信号的Duffing振子检测方法

主动声纳探测水下目标时,目标散射特性以及水声传播特性会对接收回波产生影响.针对水中沉底与掩埋目标探测时存在的混响干扰强、信混比低等问题,本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的变频Duffing振子检测方法.在发射LFM信号探测水下目标时,目标回波信号为多个LFM信号线性叠加的形式,不符合Duffing振子的单频检测条件.基于FRFT理论,提出了在最佳FRFT域上对LFM回波信号进行傅里叶逆变换的解调频方法.并根据亮点模型,推导了多亮点LFM回波信号解调频后的信号形式.由理论分析可知,解调频后的单频信号数量与亮点数量一致,频率大小与亮点时延及发射信号参数有关,为未知参量.针对解调频后频率及数量未知这一问题,提出了变频Duffing振子系统检测模型,通过改变系统内置策动力频率,自主地搜索单频信号信息,实现了低信混比下LFM目标回波信号的检测及亮点数量的估计.湖试沉底及海试掩埋实验数据处理结果验证了方法的有效性及可行性.     

一种级联型自适应滤波器的混响抑制技术

在浅海环境中混响是造成主动声呐性能下降的主要原因之一。混响是由发射信号引起的,其频域上覆盖区域与发射信号基本重合,时域上与发射信号及目标回波强相关,这给混响和目标的分离造成了很大的困难。本文借鉴PD雷达中的动目标检测方法,提出一种适用于声呐动目标检测的滤波器设计算法。该算法利用运动目标回波和混响在时频域上的不同特性,设计了级联自适应滤波器实现混响抑制和目标增强。在此基础上进行匹配滤波等处理可以获得理想的效果。该算法可大幅提高信混比,有效改善运动目标的检测能力。     

一种级联型自适应滤波器的混响抑制技术

在浅海环境中混响是造成主动声呐性能下降的主要原因之一。混响是由发射信号引起的,其频域上覆盖区域与发射信号基本重合,时域上与发射信号及目标回波强相关,这给混响和目标的分离造成了很大的困难。本文借鉴PD雷达中的动目标检测方法,提出一种适用于声呐动目标检测的滤波器设计算法。该算法利用运动目标回波和混响在时频域上的不同特性,设计了级联自适应滤波器实现混响抑制和目标增强。在此基础上进行匹配滤波等处理可以获得理想的效果。该算法可大幅提高信混比,有效改善运动目标的检测能力。     

基于FRFT的地脉动频散效应探测方法

针对由台风引起的地脉动信号中频散效应,由FRFT变换对LFM类信号良好的聚焦性,及其对调频率和中心频率的检测和估计。首先对整段地脉动时域信号的线性类要素进行检测和估计,验证了分数阶傅立叶变换在高信噪比下对线性调频信号的检测的优越性;然后,类比短时傅立叶变换,对信号进行窗口化的FRFT变换,将结果与时频图拟合,可以发现利用分数阶傅立叶变换对地脉动信号进行处理,可以更加精确的估计频散信号的调频率变化范围和起始频率,更好的验证地脉动信号的频散效应。     

分数阶傅里叶变换的数值计算方法研究

由于分数阶傅里叶变换（FrFT）可以看做一种统一的时频变换,已经广泛应用于雷达、通信、声纳等信号处理领域。分数阶傅里叶变换的数值计算是分数阶傅里叶变换走向实际应用的关键。文章首先给出了分数阶傅里叶变换的定义,分析了现有的几种主要的数值计算方法;然后,重点研究了一种最近由Adhermar Bultheel实现的二相数值算法;最后通过计算机仿真验证,该算法精度高、运算速度更快,可以进一步贴近工程领域实时性需求。     

一种改进的分数阶Fourier变换目标检测算法

传统的信号检测和噪声分离方法只限于在时域或是频域进行,如果信号和背景噪声有很强的时频耦合,就难于在时频域得到好的检测结果。对此提出了分数阶Fourier变换检测算法做出改进,新的算法具有解除时频耦合和抑制噪声的特性,当选择合适的旋转角度使之与处理信号相匹配,就可以在分数阶Fourier域获得较好的检测结果。仿真实验中利用改进的分数阶Fourier变换算法对运动目标进行检测,结果表明新的分数阶Fourier算法的检测性能优于原分数阶Fourier变换。     

基于FRFT和RBF神经网络的升船机配电网单相接地故障研究

单相接地故障在陆地电网中为最常见的故障,若不能及时排查可能发展成相间短路等故障,严重威胁系统的安全性。文章引入馈线终端设备（FTU）对配电网进行监测,提出了一种基于分数阶傅里叶变换（FRFT）和径向基（RBF）神经网络结合的方法,针对单相接地故障进行识别。通过FTU监测配电网的电压数据,选取FRFT提取故障波形的能量率作为特征向量,最终利用训练过的RBF神经网络对故障进行识别定位。仿真试验结果表明：当FTU正常运行或发生信号丢失时,RBF神经网络均能够准确、高效地定位单相接地故障。     

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号检测算法

针对复杂噪声背景下线性调频信号检测问题,利用分数阶Fourier变换具有解除时频耦合和信号在分数阶Fourier域呈现能量谱的高度聚集的特性,得出一种基于分数阶Fourier变换的信号检测算法,并将算法用于高斯白噪声和色噪声背景中信号检测。仿真结果表明,该算法对高斯、非高斯色噪声中的线性调频信号检测均有良好的检测性能。     

主动自导水下航行器的高分辨宽带信号检测技术

为了提高主动自导水下航行器对目标的识别能力,提出一种基于自小波变换的主动自导水下航行器的高分辨宽带信号检测技术,构建主动自导水下航行器的回波信号模型,在海水混响干扰下采用自相关匹配滤波器进行信号滤波处理,对滤波输出的宽带信号采用自小波变换进行时频分解,对水下航行器的回波探测信号作WVD-Hough变换,采用二维谱峰搜索方法实现高分辨的目标信号检测。仿真结果表明,采用该方法进行主动自导水下航行器的宽带信号检测的准确检测概率较高,抗旁瓣干扰能力较强,对打击目标的具有高分辨识别能力。     

基于短时傅里叶变换的语音信号处理研究

由于语音信号具有时域分析与频域分析的特点,可以将傅里叶变换应用到语音分析上,同时对FIR滤波器进行窗函数设计,通过实验分析可以得出零相移滤波器在语音滤波处理中拥有比线性FIR滤波器更多的优势。     

基于分数阶傅里叶变换的非同步水下测距影响因素研究

如何提高水下测距精度是水声测距的要点和难点。本文采用线性调频信号(LFM)为发射信号,使用分数阶傅里叶变换(FrFt)处理提高距离分辨率,在已测海底深度的前提下,利用界面反射信号与直达信号的声程差对非同步条件下测量水下声源的精确距离的影响因素进行研究,并通过海上实验验证得到使用LFM信号利用分数阶傅立叶变换可有效提高测距精度,在已知海深的前提下可精确测量非同步发射源位置,测量精度与已知海深精度和发射信号时间带宽积有关。     

基于傅里叶变换的SAR图像舰船尾迹检测

为利用精准的舰船尾迹检测结果,为航速航向信息反演等应用提供基础,提出基于傅里叶变换的SAR图像舰船尾迹检测方法。利用分数阶傅里叶变换方法,通过线性积分变换以及平面旋转两部分,变换舰船尾迹SAR图像,将其划分为高频子带与低频子带。利用Radon变换方法,累加SAR图像低频子带内直线像素点的灰度值,获取像素点与舰船尾迹线的几何对应关系,搜索Radon变换域中的峰值点位置,获取最终的SAR图像舰船尾迹线检测结果。实验结果表明,该方法可以有效检测SAR图像中的卡尔文尾迹、布拉格尾迹等不同类型的舰船尾迹,具有优越的舰船尾迹检测效果。     

分数傅立叶变换域的一种鲁棒性图像水印算法

为了进一步提高水印算法的鲁棒性,选取chirp信号作为水印信号,将其嵌入到图像的离散分数傅立叶变换域中.使用分数傅立叶变换阶次和嵌入位置作为算法中的两个密钥,并根据chirp信号在分数傅立叶变换域呈现冲激的特征来检测水印信号.同时还在图像的离散傅立叶变换中频区域嵌入水印模板,有效补偿几何攻击带来的图像损失.仿真实验结果证明,算法具有很好的安全性和不可见性,不仅可以很好的抵抗常用的信号处理操作,对几何攻击也有很好的鲁棒性.