椭圆高斯光束的二维轴对称分数傅里叶变换特性

以椭圆梯度折射率介质作为实现二维轴对称分数傅里叶变换(FRFT)的光学系统,利用分数傅里叶变换与维格纳(Wigner)分布函数旋转等效的性质,推导出了椭圆高斯光束在二维轴对称分数傅里叶变换面上束宽和光强分布的解析表达式,研究了光束光强和束宽随二维轴对称分数傅里叶变换阶数的变化规律,并对数值计算结果进行了分析和讨论。研究表明,光束在二维轴对称分数傅里叶变换出射面上光束光强和束宽分别随各自方向的变换阶数变化;在特定出射面上椭圆高斯光束变为圆高斯光束;若入射面光束束宽w_x小于w_y,在特定出射面上将出现w_x大于w_y。该方法可用于其他光束二维轴对称分数傅里叶变化性质的分析,同时也可直接推广到透镜系统,有望在光束传输、耦合等领域获得实际应用。

基于非对称离散分数傅里叶变换双相位编码技术对二维条码图像加、解密的研究

在现有光学图像加密一种方法(分数傅里叶双随机相位编码技术)的基础上,提出一种改进的基于非对称离散分数傅里叶变换双相位编码光学加密方法,并用计算机模拟两种方法对二维条码图像进行加密、解密的过程,比较两种方法的仿真实验结果中两种方法的加密性能和解密图像的质量优劣.

运用非对称分数傅里叶变换法对二维条码图像加密的应用研究

用计算机模拟对称和非对称分数傅里叶变换法两种方法对二维条码图像进行加密、解密的过程,比较两种方法的数字仿真实验结果中两种方法的加密性能和解密图像的质量优劣。

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号二维波达方向估计

本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的多线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号二维波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计方法.该方法利用FRFT对LFM信号的能量聚集特性,构造出一种新的分数阶傅里叶域的阵列信号数据模型,并利用MUSIC算法实现对多个LFM信号的二维DOA估计.仿真实验验证了算法的有效性.

二维余弦高斯光束基于魏格纳分布函数的分数傅里叶变换

基于分数傅里叶变换和魏格纳分布函数旋转的等效性,推导出二维余弦高斯光束的光强分布和束宽的解析表达式.由此表达式,研究在分数傅里叶变换面上分数阶数对此种光束变换属性的影响并且给出数值计算例.所得表达式提供了一种研究二维余弦高斯光束的分数傅里叶变换的方便工具.

基于二维傅里叶轴对称单元的航空发动机机匣强度振动研究

对于航空发动机来讲,因其自身的结构以及在现实生活中受到安装条件的限制,一般从机匣中获取其振动信号。而二维傅里叶轴对称单元可以利用二维傅里叶单元周的特性,使其在展开的截面上对轴向加强筋等措施进行设置,从而使得二维傅里叶轴对称单元具有轴对称的特性(但是其局部存在轴向属性),可以用于处理航空发动机的机匣应力问题、强度振动问题以及变形不均匀度等问题。且通过对二维傅里叶轴对称单元在航空发动机机匣强度振动方面的研究可以发现:对于机匣的分析模型,使用二维傅里叶轴对称单元比三维实体单元可以更加有效的降低航空发动机机匣的计算规模的模型,并且可以知晓二维传统轴对称单元对于机匣的模型无法获得的航空发动机的机匣应力、强度振动以及变形不均匀度等问题的具体分析结果。

基于二维加权分数傅里叶变换的安全传输方法

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。

傅里叶变换轮廓术中二维非对称滤波器的设计

傅里叶变换轮廓术(FTP)复原三维形貌时,用来提取基频成分的带通滤波器对测量精度有很大影响。传统二维滤波器如汉宁窗或高斯窗为对称滤波器,其截止频率的大小受条纹空间频率即基频与零频间的距离所限,经常会导致基频成分提取不完整,有用信息缺失。为解决此问题,在二维汉宁滤波器基础上,提出一种椭圆形底部形状的二维非对称滤波器,在不同频率方向上具有不同的频率响应和截止频率,可提取出更为完整的基频成分。台阶和阵列物体的模拟实验表明,二维非对称滤波器对2个物体的复原精度相比于传统汉宁滤波器分别提高了39.5%和55.6%。

二维工程图中基于分数傅里叶变换的盲水印算法

提出了一种基于二维工程图的水印算法。该方法提取二维工程图中线段的相对坐标向量,构造一维复数信号。通过分数傅里叶变换得到复数信号的变换系数,根据水印的大小和分数傅里叶变换系数的之间的关系,对变换系数的幅值进行调整来嵌入水印。该方法是盲水印算法,在提取水印时不需要原始工程图。实验表明,该算法对平移、旋转、缩放等攻击具有良好的鲁棒性,同时具有良好的安全性。

基于多阶次二维分数阶傅里叶变换的频谱弥散干扰抑制算法

现有频谱弥散(SMSP)干扰抑制算法均针对一个脉冲重复周期回波信号,涉及相干处理间隔(CPI)整体回波时,需要分别对每个重复周期内的SMSP进行抑制。针对该问题,以远距离支援干扰条件下线性调频脉冲多普勒雷达抗SMSP为背景,以雷达在真实目标方位接收到的一个CPI回波为处理对象,提出基于多阶次二维分数阶傅里叶变换的SMSP抑制算法。分析回波信号多阶次分数阶特征,结合采样型离散分数阶傅里叶变换快速算法,研究真实目标和干扰机发生分数阶域走动的临界运动参数,设计二维遮盖窗。仿真结果表明,所提算法无需分别对每个重复周期内的SMSP进行抑制,通过对一个CPI回波整体处理,可同时达成干扰抑制和目标检测的目的。

基于分数傅里叶变换的二维工程图水印算法

提出一种基于离散分数傅里叶变换(DFRFT)的二维工程图数字水印算法。该算法分块提取工程图中线段的相对坐标线构造复值信号量,将水印嵌入复值信号量的分数傅里叶变换频谱(FRT)中。实验表明,该算法对平移、旋转、缩放、部分实体删除或添加等攻击具有良好的鲁棒性,同时具有良好的安全性。

利用LOFAR谱图的二维傅里叶变换脊计算波导不变量

该文提出了利用被动声纳信号LOFAR谱图的二维傅里叶变换计算波导不变量的方法。在用简正波方法分析了两种典型波导的波导不变量分布情况的基础上,推导了利用LOFAR谱图二维傅里叶变换脊计算波导不变量的公式。运用该公式仿真计算了Pekeris波导和具有负跃层的浅海波导声场中声源深度从10m变化到90m时的波导不变量值,经过与南海试验数据的计算对比,两者计算结果相符。与简正波方法相比,该方法不需要精确了解海洋环境参数,同时避免了复杂的微分方程求解运算,更适合于信号的实时处理。

用二维傅里叶变换识别兰姆波模式的研究

本文用二维傅里叶变换信号处理进行了兰姆波模式分析。通过理论计算与实验结果的比较表明 ,二维傅里叶变换技术能有效地分析识别兰姆波模式。实验中 ,采用直探头与可变角探头作为超声波换能器做了接收宽带兰姆波信号的对比。

二次曝光分数傅里叶变换全息图

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 。

基于FTP的二维傅里叶变换的研究

傅里叶变换轮廓术(FTP)是三维物体形貌测量的重要方法,一维傅里叶变换可用于一般曲面相位解调,但对高频干扰和低频背景噪声敏感。连续应用一维傅里叶变换或反傅里叶变换可实现二维傅里叶变换,采用二维傅里叶变换,进行二维频谱分析,可用来分离和提取有用三维信息。具体实验验证表明,二维傅里叶变换能消除沿非栅线方向造成的灰度变化以及高频噪声,减小计算结果沿Y方向的波动,更好反映三维物体细节信息,提高相位解调的精度。

二维傅里叶变换在针织物的密度测量中的应用

针对针织物结构具有一定空间周期性的特点,在对针织物图像预处理之后,利用傅里叶变换技术来提取横纵密的空间频率信息,测量针织物的横纵密。实验结果表明,该方法可以自动、快速、准确地实现横纵密测试的目的。

二维傅里叶变换在露点仪镜面图像偏移修正中的应用

图像式露点仪在采集镜面图像时由于温度波动和振动冲击会使采集图像发生偏移,本文针对偏移造成露点图像识别率低的问题,基于二维傅里叶变换的空间位移性,建立相对关联函数(RCF)对偏移量进行计算和修正,通过寻找其能量分布在低维空间的峰值响应,从理论上推导了偏移量的计算方法,并结合实际设计了算法。将算法应用到露点图像识别中,通过实验测试和对比分析表明该图像偏移检测方法精度较高,可行性好,对熵值法的识别准确率提高有明显的作用。

基于二维短时傅里叶变换的干涉相位图滤波方法

提出了一种基于二维短时傅里叶变换的干涉相位图滤波方法。首先,将干涉相位数据转变成指数,利用二维短时傅里叶变换进行处理,设置阀值,并进行二维短时傅里叶逆变换;最后,求取复数相位,获得滤波后干涉相位。试验结果表明,该方法在有效抑制相干斑的同时,还能有效地保持相位的细节信息和条纹的边缘结构,而且清除了残余点,有利于提高干涉测量的精度。

混合谱二维傅里叶变换法识别兰姆波模式

在分析二维傅里叶变换原理的基础上,将快速傅里叶变换(FFT)和自回归(AR)参数估计相结合,采用混合谱二维傅里叶变换方法,对铝板中的兰姆波模式进行识别。试验结果表明,与二维快速傅里叶变换相比,混合谱估计方法能精确检测多模式超声兰姆波相速度,对兰姆波模式识别力大大提高。混合谱二维傅里叶变换方法在超声导波检测研究中具有广泛的应用前景。

1维线阵离轴高斯光束的分数傅里叶变换

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。