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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
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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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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
2
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
3
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 分数傅里变换 深度学习 神经网络 相位恢复
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基于分数阶傅里叶变换的多机器人通信信号增强研究
4
作者 郭庆通 焦乾致 宋浩浩 《通信电源技术》 2025年第3期40-42,共3页
为增强信号在通信传输中的强度,引进分数阶傅里叶变换技术,开展多机器人通信信号增强方法的研究。通过高精度传感器与通信设备,捕获多机器人之间传输的原始通信信号,进行信号初始速率的测定与分类;在预处理后的信号中,提取信号的均值、... 为增强信号在通信传输中的强度,引进分数阶傅里叶变换技术,开展多机器人通信信号增强方法的研究。通过高精度传感器与通信设备,捕获多机器人之间传输的原始通信信号,进行信号初始速率的测定与分类;在预处理后的信号中,提取信号的均值、方差、峰度等能够反映弱信号特性的参数;通过增加信号的发射功率、优化天线的方向性和极化方式等,进行通信信号的多层级增强与自适应补偿。对比实验结果表明,设计的方法不仅可以增强通信信号强度,还可以有效控制增强处理中通信数据的丢失量,以提升多机器人通信的质量。 展开更多
关键词 分数傅里变换 自适应补偿 初始速率 信号增强 通信信号 机器人
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基于自适应短时傅里叶变换的品质因子Q值估算方法
5
作者 赵锐锐 李勇军 +1 位作者 黄有晖 左安鑫 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第5期981-992,共12页
品质因子Q是描述地下介质对地震波吸收衰减强弱程度的参数,同时也是地层含油气性的重要标志。在地震资料Q估算中,常用的方法是短时傅里叶变换方法,当窗函数被选定以后,其时频分辨率就固定了。针对该问题,提出一种自适应窗短时傅里叶变... 品质因子Q是描述地下介质对地震波吸收衰减强弱程度的参数,同时也是地层含油气性的重要标志。在地震资料Q估算中,常用的方法是短时傅里叶变换方法,当窗函数被选定以后,其时频分辨率就固定了。针对该问题,提出一种自适应窗短时傅里叶变换的方法,以获得更准确的瞬时中心频率,并利用峰值频移法来估算品质因子Q。首先,利用固定窗长的短时傅里叶变换来提取信号的瞬时中心频率作为初始频率;然后,根据初始频率自适应计算不同频率的窗长,并利用自适应窗长短时傅里叶变换来求取瞬时中心频率;最后,结合峰值频移法得到高分辨率的品质因子Q值。利用合成数据和实际数据进行了测试,结果表明,相比于固定时窗短时傅里叶变换方法,自适应短时傅里叶变换方法具有更好的时间和频率分辨率,可以获得更高分辨率的品质因子Q值。该结果可以为地下介质的研究提供更准确、可靠的工具,有助于更好地了解地下结构和油气资源分布情况。 展开更多
关键词 品质因子Q 短时傅里变换 窗函数 自适应 峰值频移法
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基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号的自适应时频滤波 被引量:41
6
作者 齐林 陶然 +1 位作者 周思永 王越 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期499-503,共5页
本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换的线性调频 (LFM )信号的自适应滤波方法 ,利用该变换等同于对信号在时频平面进行旋转这一重要特性 ,将混迭有噪声的信号以特定的旋转角作分数阶傅里叶变换 ,使得信号与噪声在变换域中的交迭达到最... 本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换的线性调频 (LFM )信号的自适应滤波方法 ,利用该变换等同于对信号在时频平面进行旋转这一重要特性 ,将混迭有噪声的信号以特定的旋转角作分数阶傅里叶变换 ,使得信号与噪声在变换域中的交迭达到最小 ;在此基础上 ,通过窄带通滤波器对LFM信号进行抽取 ,去除大部分的噪声能量 ,然后 ,再经过分数阶傅里叶反变换 ,恢复出原来的LFM信号。理论分析和仿真表明 ,该方法不仅可获得明显的信噪比的改善 ,而且具有算法简单及信号失真小等特点 ,和其它基于二维时频分析工具的滤波算法相比 ,降低了计算的复杂度 ,其实现更为简便。 展开更多
关键词 分数傅里变换 线性调频信号 自适应时频滤波 信息处理 信号处理
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基于分数阶四元数傅里叶变换的彩色图像自适应水印算法 被引量:6
7
作者 王金伟 周春飞 +2 位作者 王水平 陈北京 孙星明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2832-2839,共8页
针对现有一些彩色图像自适应水印算法在自适应过程中未充分考虑色彩信息或者在嵌入过程中未考虑彩色载体图像分量的整体性等不足,该文提出一种基于分数阶四元数傅里叶变换(Fr QFT)的彩色图像自适应数字水印算法。首先利用人类视觉系统(H... 针对现有一些彩色图像自适应水印算法在自适应过程中未充分考虑色彩信息或者在嵌入过程中未考虑彩色载体图像分量的整体性等不足,该文提出一种基于分数阶四元数傅里叶变换(Fr QFT)的彩色图像自适应数字水印算法。首先利用人类视觉系统(HVS)提取彩色载体图像块的纹理、边缘和色调掩蔽特性,并依据这些特性对适合嵌入图像块自适应分配嵌入强度,然后在Fr QFT域以自适应强度采用量化索引调制算法和冗余嵌入策略嵌入水印。实验结果表明,该算法优于现有的基于四元数傅里叶变换(QFT)的算法以及基于分数阶傅里叶变换(Fr FT)的算法,具有较好的不可见性和鲁棒性。 展开更多
关键词 彩色图像 自适应水印 四元数 分数傅里变换
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基于分数阶四元数傅里叶变换和遗传算法的彩色图像自适应水印算法 被引量:5
8
作者 陈北京 周春飞 +1 位作者 王金伟 舒华忠 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期884-891,共8页
基于分数阶四元数傅里叶变换(Fr QFT)和遗传算法,提出了一种新的彩色图像自适应水印算法.首先,依据直接从彩色载体图像提取的纹理、边缘和色调掩蔽特性,将图像块分为3种不同类型;不同类型块采用不同的Richard逻辑曲线确定水印嵌入强度,... 基于分数阶四元数傅里叶变换(Fr QFT)和遗传算法,提出了一种新的彩色图像自适应水印算法.首先,依据直接从彩色载体图像提取的纹理、边缘和色调掩蔽特性,将图像块分为3种不同类型;不同类型块采用不同的Richard逻辑曲线确定水印嵌入强度,并采用遗传算法从不可见性和鲁棒性2个方面优化各Richard逻辑曲线参数;最后,根据由优化的Richard逻辑曲线确定的自适应水印嵌入强度,通过量化索引调制算法和冗余嵌入策略将水印自适应嵌入到彩色载体图像的Fr QFT系数中.实验测试结果表明,所提算法在不可见性和鲁棒性2个方面均优于现有传统算法和基于四元数的算法. 展开更多
关键词 彩色图像 四元数 自适应水印 分数傅里变换 遗传算法
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基于自适应分数阶傅里叶变换的线性调频信号检测及参数估计 被引量:14
9
作者 曲强 金明录 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期2937-2940,共4页
该文提出了一种基于最小均方算法的自适应计算分数阶傅里叶变换的方法并将该方法应用到多分量chirp信号的检测与估计之中。该方法通过对连续型分数阶傅里叶反变换进行离散化采样,得到适合数值计算的离散形式,进而通过适当的选择输入向... 该文提出了一种基于最小均方算法的自适应计算分数阶傅里叶变换的方法并将该方法应用到多分量chirp信号的检测与估计之中。该方法通过对连续型分数阶傅里叶反变换进行离散化采样,得到适合数值计算的离散形式,进而通过适当的选择输入向量和目标函数构造自适应滤波器,经过最小均方算法进行训练后所得的滤波器权系数即为分数阶傅里叶变换的结果。仿真实验表明,该方法可以用来计算分数阶傅里叶变换及对chirp信号进行检测和参数估计,且计算延时相对较小。 展开更多
关键词 分数傅里变换 自适应滤波 CHIRP信号 参数估计
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混响背景下基于分数阶傅里叶变换的自适应LMS滤波算法 被引量:4
10
作者 马凯 王易川 +1 位作者 陈喆 程玉胜 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第6期769-773,共5页
针对强混响背景下经典的最小均方误差(Least Mean Square,LMS)滤波算法难以有效地实现信混分离的问题,提出一种基于分数阶傅里叶变换的自适应LMS算法。首先将混响信号和自适应LMS滤波算法中的参考信号进行分数阶傅里叶变换,寻找最优变换... 针对强混响背景下经典的最小均方误差(Least Mean Square,LMS)滤波算法难以有效地实现信混分离的问题,提出一种基于分数阶傅里叶变换的自适应LMS算法。首先将混响信号和自适应LMS滤波算法中的参考信号进行分数阶傅里叶变换,寻找最优变换域,并在分数阶域进行带通滤波,然后将得到的信号进行分数阶傅里叶反变换,最后将基于正态分布曲线的变步长LMS算法应用于此混响条件下进行滤波。仿真和海试数据验证结果表明,在信混比为0 dB的情况下,算法仍可以有效地滤除混响,使信混比提高6 dB。 展开更多
关键词 混响 分数傅里变换 自适应LMS滤波 变步长
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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
11
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 分数傅里变换 加权分数傅里变换 采样定理 信号重构
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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
12
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
13
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
14
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 分数傅里变换
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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
15
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 分数傅里变换 索引图像
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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
16
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 分数傅里变换 余弦-高斯光束 WIGNER分布函数 光强分布
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二次曝光分数傅里叶变换全息图 被引量:2
17
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 分数傅里变换 分数傅里变换全息图 二次曝光
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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
18
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变换 LYAPUNOV指数
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分数阶傅里叶变换在心电信号处理中的应用 被引量:8
19
作者 尚宇 徐婷 何永辉 《电子科技》 2011年第8期116-118,共3页
心电信号作为人体生理信号之一,极易受到外界噪声的干扰。文中研究了一种针对这种非平稳的低频随机信号的降噪处理算法,即分数阶傅里叶变换域自适应滤波算法。目的是在不增加计算量的同时,提高信噪比。实验表明,这种方法能够有效地提高... 心电信号作为人体生理信号之一,极易受到外界噪声的干扰。文中研究了一种针对这种非平稳的低频随机信号的降噪处理算法,即分数阶傅里叶变换域自适应滤波算法。目的是在不增加计算量的同时,提高信噪比。实验表明,这种方法能够有效地提高心电信号的信噪比,且能较清晰地还原出心电信号的波形及特征点。另外,如果在自适应过程中采用变步长的改进算法,可以显著地减少运算量。 展开更多
关键词 心电信号 随机信号 分数傅里变换 自适应滤波
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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
20
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 分数傅里变换 多址 误码率 单频干扰
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