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三维星座缩放加密的扩展加权分数傅里叶变换安全通信方法
1
作者 孟庆微 贠彦直 王晗 《通信学报》 北大核心 2025年第2期136-146,共11页
为解决无线通信开放性带来的安全问题,从信号层面入手,提出一种三维星座缩放加密的扩展加权分数傅里叶变换安全通信方法。该方法设计了混沌三维布朗运动序列,利用其控制缩放参数生成随机缩放矩阵,进而对每个星座符号进行缩放加密。随后... 为解决无线通信开放性带来的安全问题,从信号层面入手,提出一种三维星座缩放加密的扩展加权分数傅里叶变换安全通信方法。该方法设计了混沌三维布朗运动序列,利用其控制缩放参数生成随机缩放矩阵,进而对每个星座符号进行缩放加密。随后,将缩放加密后的星座符号组合为I/Q信号,并进行扩展加权分数傅里叶变换处理。此外,还给出了三维星座缩放加密的概率模型,并证明了其具有完全保密性。仿真结果表明,所提方法加密后有效扰乱了原本分布规律的星座图,且即使密钥空间发生微小变化,也无法解密出任何有价值的信息。 展开更多
关键词 三维星座 缩放加密 扩展加权分数傅里叶变换 混沌三维布朗运动
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基于未训练神经网络的分数傅里叶变换成像
2
作者 黄宇航 陈理想 《物理实验》 2025年第1期14-20,共7页
将未训练神经网络深度学习应用到分数傅里叶变换成像,通过将神经网络和光学模型相结合的方式完成分数傅里叶变换的相位恢复.数值仿真和光学实验证明,仅需2000次迭代,该网络框架就能完成不同阶数的分数傅里叶变换重建,包括强度物体和相... 将未训练神经网络深度学习应用到分数傅里叶变换成像,通过将神经网络和光学模型相结合的方式完成分数傅里叶变换的相位恢复.数值仿真和光学实验证明,仅需2000次迭代,该网络框架就能完成不同阶数的分数傅里叶变换重建,包括强度物体和相位物体.因此,该网络框架为分数傅里叶变换的重建提供了新的方法. 展开更多
关键词 分数傅里叶变换 深度学习 神经网络 相位恢复
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频移Chirp信号短包的自适应分数傅里叶变换检测方法
3
作者 修梦雷 窦高奇 冯士民 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4483-4492,共10页
为解决传统分数傅里叶变换(FrFT)在检测频移Chirp信号时脉冲分散问题,该文提出一种自适应FrFT的检测方法。该方法基于短包的结构模型以及Neyman-Pearson检测模型,引出了借助评价函数和判定阈值对信号帧检测的虚警概率和漏检概率的分析... 为解决传统分数傅里叶变换(FrFT)在检测频移Chirp信号时脉冲分散问题,该文提出一种自适应FrFT的检测方法。该方法基于短包的结构模型以及Neyman-Pearson检测模型,引出了借助评价函数和判定阈值对信号帧检测的虚警概率和漏检概率的分析方法。结合传统FrFT对完整Chirp信号的脉冲特性,给出了对分数傅里叶积分算子的修正方案,推导出自适应FrFT对频移Chirp码元的峰值分布函数。针对自适应FrFT检测过程存在搜索时移问题,分析了该情况下频移Chirp码元峰值大小及分布情况,证明了相比于传统FrFT,自适应FrFT检测捕获无前导短数据包的性能更加优越。 展开更多
关键词 短包 频移Chirp信号 自适应分数傅里叶变换 帧检测性能
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加权分数傅里叶变换在采样重构中的应用 被引量:8
4
作者 史军 迟永钢 +1 位作者 沙学军 张乃通 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期88-93,共6页
针对频域非带限信号的重构问题,提出了一种基于加权分数傅里叶变换的采样与重构算法,并利用信号加权分数傅里叶变换在加权分数域的特性,得到了信号可完全重构的条件。理论分析和仿真结果表明,在满足给定误差的条件下,该算法能够以低于... 针对频域非带限信号的重构问题,提出了一种基于加权分数傅里叶变换的采样与重构算法,并利用信号加权分数傅里叶变换在加权分数域的特性,得到了信号可完全重构的条件。理论分析和仿真结果表明,在满足给定误差的条件下,该算法能够以低于香农重构所需的采样率实现对信号的恢复,且简单易行,可利用FFT快速算法实现。 展开更多
关键词 分数傅里叶变换 加权分数傅里叶变换 采样定理 信号重构
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二次曝光分数傅里叶变换全息图 被引量:2
5
作者 曾阳素 张怡霄 +2 位作者 高峰 谢世伟 郭永康 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期38-40,共3页
提出了二次曝光分数傅里叶变换全息图 ,分析了它的性质 ,制作了二次曝光分数傅里叶变换全息图 。
关键词 分数傅里叶变换 分数傅里叶变换全息图 二次曝光
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单透镜分数傅里叶变换全息图
6
作者 张子云 曹玉茹 +2 位作者 韦穗 王大鹏 史东 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期620-622,636,共4页
基于分数傅里叶变换理论并以分数阶这一重要参量为纽带,推导和分析了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射之间的关系;提出了基于罗曼I型分数傅里叶变换系统的分数傅里叶变换全息图,并实现了其计算机生成及数字重现;研究表明,分数傅里叶变换是描... 基于分数傅里叶变换理论并以分数阶这一重要参量为纽带,推导和分析了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射之间的关系;提出了基于罗曼I型分数傅里叶变换系统的分数傅里叶变换全息图,并实现了其计算机生成及数字重现;研究表明,分数傅里叶变换是描述菲涅耳衍射的理想工具,分数傅里叶变换全息图可以同时记录物体和系统的信息,开拓了分数傅里叶变换和全息术的应用领域。 展开更多
关键词 菲涅耳衍射 分数傅里叶变换 分数 分数傅里叶变换全息图
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基于二维加权分数傅里叶变换的安全传输方法 被引量:5
7
作者 黄永新 房宵杰 沙学军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期11-17,共7页
从无线通信系统的安全性角度出发,为了进一步提升传统加权分数傅里叶(weighted fractional Fourier transform,WFRFT)的抗截获性能,引入二维加权分数傅里叶变换(two-dimensional weighted fractional Fourier transform,2DWFRFT)。2DWF... 从无线通信系统的安全性角度出发,为了进一步提升传统加权分数傅里叶(weighted fractional Fourier transform,WFRFT)的抗截获性能,引入二维加权分数傅里叶变换(two-dimensional weighted fractional Fourier transform,2DWFRFT)。2DWFRFT在原有一维变换基础上,其核心算法通过进行多次不同参数的横纵维度变换以进一步提升单参数加权分数傅里叶变换的抗扫描特性。本文给出了信号的生成方法,推导出特定情况下的矩阵表达式,并详细阐述了本方案的实现计算复杂度以及星座旋转特征优势。理论分析方面,为了充分说明本方案的抗截获性能,从物理层安全信息理论角度分析了MISO窃听信道模型下的遍历安全容量。仿真结果表明:相比于单参数一维加权分数傅立叶变换,2DWFRFT变换阶数由多个参数向量组成,仅以有限的计算复杂度为代价便可获得抗截获性能的有效提升,同时在星座混淆方面可突破原点数限制,提供更加丰富的星座变换特征。相比于传统物理层安全领域中的人工噪声方法,本文方案具有安全容量高、无需额外消耗噪声信号功率等优势。 展开更多
关键词 物理层安全 一维加权分数傅里叶变换 二维加权分数傅里叶变换 星座旋转 抗截获 遍历安全容量
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一种分数傅里叶变换域的切普信号扩频通信方式 被引量:10
8
作者 沙学军 郭佩 徐玉滨 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期944-947,951,共5页
在直扩通信系统中,当干扰信号瞄准频谱中心频率时,将严重影响信号的解调.针对这一问题,该文提出一种基于分数傅里叶变换(FRFT)的切普(Chirp)信号扩频方法,该方法采用Chirp信号对二进制基带码元进行扩频,Chirp在相应的分数傅里叶变换域... 在直扩通信系统中,当干扰信号瞄准频谱中心频率时,将严重影响信号的解调.针对这一问题,该文提出一种基于分数傅里叶变换(FRFT)的切普(Chirp)信号扩频方法,该方法采用Chirp信号对二进制基带码元进行扩频,Chirp在相应的分数傅里叶变换域上有最佳的能量聚集特性.通过改变扩频所用Chirp信号的调频率k的取值使其在相应的分数傅里叶域上的能量聚集位置(即峰值位置)不同而实现调制,在接收端通过对峰值位置的判决解调出相应的信息.仿真分析表明,该方法可获得较好的误码率性能,且具有结构简单、运算量小的特点. 展开更多
关键词 分数傅里叶变换 CHIRP信号 调频率 扩频方法
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不对称分数傅里叶变换计算全息 被引量:6
9
作者 盛兆玄 王红霞 +2 位作者 何俊发 王君 赵玮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期295-296,303,共3页
提出了不对称分数傅里叶变换计算全息,并给出了相应算法。将输入图像信息分别经过x,y不同方向实施不同级次的分数傅里叶变换,采用迂回位相法对其分数域谱编码,绘出计算全息图。再现时需用两个特定的柱面透镜才能再现出所记录的图像信息... 提出了不对称分数傅里叶变换计算全息,并给出了相应算法。将输入图像信息分别经过x,y不同方向实施不同级次的分数傅里叶变换,采用迂回位相法对其分数域谱编码,绘出计算全息图。再现时需用两个特定的柱面透镜才能再现出所记录的图像信息,利用其再现方式的特殊性可制成一种安全认证系统,计算机上模拟演示结果表明,利用该方法进行安全认证,在防伪力度提高的同时,实际应用也更为方便,具有很高的安全性。 展开更多
关键词 计算全息 分数傅里叶变换 迂回位相法 编码函数 光学安全
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多进制chirp-rate键控调制及分数傅里叶变换法解调 被引量:11
10
作者 肇启明 张钦宇 张乃通 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1-6,共6页
基于chirp信号chirp-rate和中心频率参数与其分数傅里叶变换特性之间的明确关系,提出了一种采用分数傅里叶变换法解调的多进制chirp-rate键控调制方式,该方式具有恒包络,并具有优于MPSK的误码性能。进而,将多进制chirp-rate键控与MFSK... 基于chirp信号chirp-rate和中心频率参数与其分数傅里叶变换特性之间的明确关系,提出了一种采用分数傅里叶变换法解调的多进制chirp-rate键控调制方式,该方式具有恒包络,并具有优于MPSK的误码性能。进而,将多进制chirp-rate键控与MFSK联合使用,通过参数调整,能够获得误码率性能与频谱效率间的折中。 展开更多
关键词 chirp-rate键控 高阶调制 恒包络调制 分数傅里叶变换
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分数傅里叶变换面上余弦-高斯光束的变换特性 被引量:4
11
作者 吴平 李波 +1 位作者 陈天禄 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1787-1790,共4页
利用Wigner分布函数的方法,研究了余弦-高斯光束的分数傅里叶变换特性。导出了余弦-高斯光束在分数傅里叶变换面上光强分布和束宽的解析计算公式,并对此进行了数值模拟计算。研究表明:分数傅里叶变换阶数对余弦-高斯光束的光强分布有明... 利用Wigner分布函数的方法,研究了余弦-高斯光束的分数傅里叶变换特性。导出了余弦-高斯光束在分数傅里叶变换面上光强分布和束宽的解析计算公式,并对此进行了数值模拟计算。研究表明:分数傅里叶变换阶数对余弦-高斯光束的光强分布有明显影响,余弦-高斯光束的轴上光强随分数傅里叶变换阶数呈周期性变化,束宽随分数傅里叶变换阶数也呈周期性变化,周期为2;对给定调制参数的余弦-高斯光束,通过适当选取分数傅里叶变化阶数可以获得平顶的光强分布。 展开更多
关键词 分数傅里叶变换 余弦-高斯光束 WIGNER分布函数 光强分布
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基于分数傅里叶变换的双彩色图像加密 被引量:4
12
作者 王鹏 袁操今 +1 位作者 王林 李重光 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期551-555,共5页
为了实现单通道双彩色图像的同时加密,首先将两幅待加密的彩色图像转换成索引图像的形式,保留索引图像的颜色映射矩阵,然后仅对数据矩阵采用复数合成、分数傅里叶变换、随机调制实现了双图像的加密。结果表明,只有在使用完全正确密钥的... 为了实现单通道双彩色图像的同时加密,首先将两幅待加密的彩色图像转换成索引图像的形式,保留索引图像的颜色映射矩阵,然后仅对数据矩阵采用复数合成、分数傅里叶变换、随机调制实现了双图像的加密。结果表明,只有在使用完全正确密钥的情况下才能恢复出两幅无失真的图像。该算法具有很高的安全性。 展开更多
关键词 信息光学 彩色图像加密 分数傅里叶变换 索引图像
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基于余幂-激活离散超混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换安全通信方法 被引量:12
13
作者 孟庆微 王西康 +1 位作者 齐子森 张悦 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1688-1696,共9页
为提高物理层安全传输性能,该文提出一种新的基于2维余幂-激活(2D-CPA)离散超混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换(MP-WFRFT)安全通信方法。首先,将激活函数和余弦函数作为非线性因子引入1维立方(cubic)混沌映射,构造2维混沌映射。非线... 为提高物理层安全传输性能,该文提出一种新的基于2维余幂-激活(2D-CPA)离散超混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换(MP-WFRFT)安全通信方法。首先,将激活函数和余弦函数作为非线性因子引入1维立方(cubic)混沌映射,构造2维混沌映射。非线性因子可对原始cubic混沌映射的迭代过程进行扰动,从而获得更加饱满的相轨。利用分岔图、相图、Lyapunov指数谱等对提出的2维混沌映射动力学特性进行了验证。结果表明,构造的2维混沌序列随机性良好,可进入超混沌状态。然后,利用余幂-激活离散超混沌序列分别构建幅度变换矩阵、相位旋转矩阵和MP-WFRFT参数池,完成对星座幅相加密,以及MP-WFRFT动态变换加密过程,进一步消除数据统计特征,同时提升MP-WFRFT变换的抗参数扫描性能。数值仿真结果表明,加密数据的星座图呈类高斯分布,且传输系统对密钥的敏感性良好。 展开更多
关键词 2维离散超混沌 星座加密 多参数加权分数傅里叶变换 LYAPUNOV指数
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一种分数傅里叶变换域的超宽带多址方式 被引量:3
14
作者 邱昕 沙学军 宁晓燕 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期20-24,共5页
为了提高超宽带多址系统的误码性能,提出了一种分数傅里叶变换域的超宽带多址方式,与时分多址相结合,将相位的变化引入到脉冲波形的选择中来.设计了一组正交性较好的脉冲波形,将其应用于超宽带系统中.利用所采用波形在某一阶分数傅里叶... 为了提高超宽带多址系统的误码性能,提出了一种分数傅里叶变换域的超宽带多址方式,与时分多址相结合,将相位的变化引入到脉冲波形的选择中来.设计了一组正交性较好的脉冲波形,将其应用于超宽带系统中.利用所采用波形在某一阶分数傅里叶变换域发生能量相对聚集的特性,在分数傅里叶变换域进行滤波降低多址干扰.仿真结果表明,文中所采用的多址方式有效地提高了系统的容量,各用户间正交性较好,分数傅里叶变换域滤波可以提高系统的误码性能. 展开更多
关键词 超宽带 分数傅里叶变换 多址 误码率 单频干扰
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双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息 被引量:2
15
作者 王红霞 盛兆玄 毛彩荣 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期620-622,共3页
提出了双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息。首先用一随机相位函数乘以输入图像信息,然后沿x方向实施α级次的一维分数傅里叶变换,再乘以第2个随机相位函数,最后沿y方向实施β级次的一维分数傅里叶变换。采用迂回位相编码法对变换... 提出了双随机相位不对称分数傅里叶变换计算全息。首先用一随机相位函数乘以输入图像信息,然后沿x方向实施α级次的一维分数傅里叶变换,再乘以第2个随机相位函数,最后沿y方向实施β级次的一维分数傅里叶变换。采用迂回位相编码法对变换后的结果编码,绘出计算全息图。为了恢复原图像,需要知道变换级次和随机相位函数。利用这种方法进行图像加密,使加密图像的密钥由原来两重增加到四重,从而提高了系统的保密性能。 展开更多
关键词 双随机相位 分数傅里叶变换 计算全息 迂回位相编码法 光学安全
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菲涅耳衍射的分数傅里叶变换分析 被引量:3
16
作者 汪治华 潘英俊 石军 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期45-47,共3页
基于菲涅耳衍射与分数傅里叶变换的关系 ,得出了描述菲涅耳近似下光波传播的光学分数傅里叶变换基本公式 ,并用分数傅里叶变换相加性证明了球面波的传播过程。
关键词 菲涅耳衍射 分数傅里叶变换 球面波 光波传输
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Bessel-Gaussian光束在分数傅里叶变换面上的光强分布 被引量:2
17
作者 吴平 胡向峰 陈天禄 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期437-439,共3页
利用广义衍射积分方法,研究了Bessel-Gaussian(BG)光束的分数傅里叶变换特性,推导出了BG光束通过分数傅里叶变换光学系统后,光场分布的解析公式,利用该公式对BG光束经分数傅里叶变换后光强的分布规律进行了数值分析。研究结果表明,分数... 利用广义衍射积分方法,研究了Bessel-Gaussian(BG)光束的分数傅里叶变换特性,推导出了BG光束通过分数傅里叶变换光学系统后,光场分布的解析公式,利用该公式对BG光束经分数傅里叶变换后光强的分布规律进行了数值分析。研究结果表明,分数傅里叶变换阶数p对BG光束的光强分布有明显影响,光强分布随分数傅里叶变换阶数p呈周期性变化。 展开更多
关键词 贝塞尔-高斯光束 分数傅里叶变换 广义衍射积分 光强分布
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1维线阵离轴高斯光束的分数傅里叶变换 被引量:3
18
作者 陈森会 张廷蓉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期190-194,共5页
为研究非相干的1维线阵离轴高斯光束通过分数傅里叶变换(FRFT)系统的传输特性,利用Collins积分公式,导出了其在FRFT面上的光强分布解析式,并利用此解析式作数值计算和分析。研究表明:非相干的1维线阵离轴高斯光束在FRFT面上的光强分布由... 为研究非相干的1维线阵离轴高斯光束通过分数傅里叶变换(FRFT)系统的传输特性,利用Collins积分公式,导出了其在FRFT面上的光强分布解析式,并利用此解析式作数值计算和分析。研究表明:非相干的1维线阵离轴高斯光束在FRFT面上的光强分布由FRFT的阶数和子光束数目共同决定,其归一化的光强分布随FRFT的阶数周期性变化,周期为2;子光束数目的大小及其奇偶性对归一化光强分布的影响取决于FRFT的阶数;轴上归一化光强分布也随FRFT的阶数周期性变化,变化周期也为2。 展开更多
关键词 分数傅里叶变换 1维线阵离轴高斯光束 Collins积分公式 平顶高斯光束
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基于分数傅里叶变换的认知无线电抗干扰系统 被引量:2
19
作者 刘鑫 谭学治 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期44-48,共5页
认知无线电之间的冲突或者授权用户的干扰会降低认知无线电系统的性能,为此,文中提出了采用分数傅里叶变换的认知无线电抗干扰系统,将在分数傅里叶变换域具有能量集中性的Chirp信号作为认知无线电的基带信号,接收端通过分数傅里叶变换... 认知无线电之间的冲突或者授权用户的干扰会降低认知无线电系统的性能,为此,文中提出了采用分数傅里叶变换的认知无线电抗干扰系统,将在分数傅里叶变换域具有能量集中性的Chirp信号作为认知无线电的基带信号,接收端通过分数傅里叶变换域滤波和相关运算恢复出原始数据.仿真表明:文中的系统能够提取出有用信号的能量,当干扰为余弦信号时,要比未采用分数傅里叶变换的系统具有更低的误码率,而且还能够有效地抑制多径干扰和其他的多认知用户的干扰. 展开更多
关键词 认知无线电 分数傅里叶变换 干扰抑制 频谱空穴 误码率
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基于相移干涉与分数傅里叶变换的纯相位图像加密 被引量:3
20
作者 金伟民 马利红 刘健 《大学物理》 北大核心 2013年第1期46-49,共4页
只有两步的正交相移干涉方法,只需记录两幅干涉图,不需要记录物光波和参考光波的强度信息,就可以再现没有零级像和共轭像的再现像.结合分数傅里叶变换和双随机相位编码,提出一种纯相位光学图像加密技术.解密时,只要获得正确的密钥,经过... 只有两步的正交相移干涉方法,只需记录两幅干涉图,不需要记录物光波和参考光波的强度信息,就可以再现没有零级像和共轭像的再现像.结合分数傅里叶变换和双随机相位编码,提出一种纯相位光学图像加密技术.解密时,只要获得正确的密钥,经过简单的计算就可以重建清晰的原始图像.模拟实验验证了它的可行性和有效性,并分析了抗裁剪和噪声的鲁棒性以及参考光强度大小对加密解密的影响. 展开更多
关键词 加密 相移干涉 数字全息 分数傅里叶变换
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