基于分数阶域的语音活动性检测算法研究

针对传统的语音活动性检测准确度较低的情况,本文提出了一种基于分数阶域的稳健语音信号活动性检测算法.该算法利用时域的短时能量与分数阶域的谱熵作为特征值输入到滑动滤波器,并对多帧能量进行滤波,使用一种三状态机对各个状态进行检测达到吸收高能量、平稳噪声和突发噪声的目的,算法仿真证明本文所提出的算法其性能明显优于传统算法.

基于分数阶域的多分量线性调频信号能量聚集性检测

线性调频信号(LFM)在雷达信号中已得到广泛使用。本文利用LFM信号在时频平面上某一角度的能量聚集特征和分数阶Fourier变换的性质,提出了基于分数阶域的能量聚集性检测算法,并定性地分析其检测性能以及提高FRFT的分辨率方法。

分数阶域最优滤波算法

随着社会发展,对于语音信号的增强愈显重要,本文通过对传统傅里叶变换与分数阶傅里叶变换对比研究,充分体现分数阶域的时频分析特性的优越性。并使用一段语音在以均方误差准则下,选取最佳变换阶次,并进行该阶次下的分数阶傅里叶变换。通过MATLAB仿真证明,在关于变换阶次的局部区间内存在着某最佳变换阶次,其增强效果明显优于传统谱减法的效果,能够大大提高语音信号的性能,语音具有更好的清晰度和可懂度。从而证明了本文算法的可行性。

线性调频信号基于高阶累积量的分数阶域的峰度检测

在电子侦察系统中 ,如何在多分量和复杂调制的情况下对线性调频 (LFM)信号进行快速而有效的检测是一个重要课题。利用LFM在分数阶域的特征 ,提出了基于高阶累积量的分数阶域峰度检测的算法 ,并定性地分析了其检测性能。结果证明 ,峰度检测对单分量、多分量LFM信号都具有良好的检测能力 ,同时可以进行低噪比检测。

分数阶Fourier域谱估计及其应用

本文定义了随机信号的分数阶功率谱和分数阶相关函数,得到了分数阶功率谱和分数阶相关函数的关系.在此基础上,推导出分数阶Fourier域滤波器的输入输出分数阶功率谱的关系.仿真结果表明,分数阶功率谱估计可以用于chirp信号的检测和估计,以及分数阶系统辨识.

分数阶傅立叶变换域的心电信号滤波算法

心电信号是一种非平稳的低频微弱信号,与干扰噪声具有较强的时频耦合.经典的滤波方法难以实现有效的信噪分离.提出了一种基于分数阶傅立叶域的LMS自适应滤波算法,既结合了适合处理非平稳信号和减少时频耦合的特点,又能够有效地提高信噪比.首先将信号进行分数阶傅立叶变换,寻找最优变换域,再利用LMS自适应滤波算法在最优变换域滤波,然后对滤波后的信号进行分数阶傅立叶反变换.通过对MIT-BIH中的心电数据进行Mat-lab仿真,表明信噪比从-6dB提高到14dB,清晰地还原出心电信号的波形及特征点.

LFM信号的分数阶傅里叶域自适应滤波算法研究

对于线性调频信号(LFM)的滤波,采用处理平稳信号的方法对其滤波往往得不到很好的效果。本文利用了线性调频信号在分数阶傅里叶变换域上具有很好的时频聚焦性的特点,来实现信号在分数阶傅里叶域的自适应滤波,自适应滤波算法采用改进的步长LMS方法,对传统的LMS算法做出了改进,算法中步长处理中引入了一个限制因子,可以较好地解决算法收敛速度和稳态失调量之间的矛盾。仿真结果表明,此算法在处理分数阶域的LFM信号滤波比传统的LMS算法有较好的滤波效果。

chirp信号在分数阶Fourier变换域欠采样研究

针对chirp信号在分数阶Fourier域上被低于二倍信号频率采样(欠采样)后,仍能恢复原始信号的问题,依据分数阶Fourier域上带限信号的采样定理,分析了分数阶Fourier域上欠采样时应满足的条件,并对其进行了仿真验证。结果表明:对chirp信号进行欠采样后能够得到采样信号的能量聚焦。取不同的调频率,欠采样的采样信号仍能较好地估计出调频率,并能恢复原始信号。

雷达动目标短时稀疏分数阶表示域探测方法

机动目标检测和精细化运动状态估计始终是雷达信号处理的热点和难点问题,基于时频分布的动目标检测方法难以同时获得高时频分辨率,且参数估计精度受搜索步长的限制。稀疏时频分布技术结合了经典时频分析技术和高分辨稀疏域信号处理的优势,是传统变换域处理技术的扩展。构建了短时稀疏分数阶表示域信号处理框架,并在此基础上,提出了两种雷达机动目标检测和估计方法,即短时稀疏分数阶变换和短时稀疏分数阶模糊函数,实现了时变信号的时间-稀疏变换域高分辨表示。对海雷达目标探测试验验证表明,所提方法适用于复杂背景下雷达机动目标的探测,并能获得目标运动状态的精细估计。

基于离散时间分数阶Fourier变换的多抽样率信号处理

多抽样率技术广泛应用于信号的分频带编码,图像压缩等领域.文中基于离散时间分数阶Fourier变换的chirp周期性和分数阶域滤波,定义了分数阶域等效滤波器.在此概念的基础上,得到了分数阶域等效滤波器的时域直接实现高效结构.然后导出了基于分数阶域等效滤波器的多相实现结构,并得到了分数阶抽样率转换系统的多相实现和分数阶域滤波器的多抽样率实现.最后得到分数阶差分抽样滤波器组和非均匀抽样滤波器组线性相位准确重建条件.

基于线性调频信号的分数域奇偶信道化接收的方法研究

针对线性调频宽带脉冲信号,提出了一种基于分数阶域的奇偶交替信道化接收的方法。首先介绍了分数域奇偶信道化的相关原理及其工程实现的高效结构,然后分析了宽带线性调频信号经过分数域奇偶信道化后的输出信号样式。通过仿真验证,该方法对非平稳信号具有很好的能量聚焦性,避免了信号在滤波器组过渡带时出现的跨信道问题,对于提高输出信号的信噪比具有很好的效果,为宽带调频信号的监测分析提供了有效的技术途径。

斜视SAR分数阶距离多普勒成像算法

针对传统距离多普勒(RD)算法在斜视合成孔径雷达(SAR)成像时运算量不足和边缘存在干扰的问题,将传统的RD算法中的匹配滤波用分数阶Fourier变换替代,提出基于分数阶Fourier变换SAR斜视距离多普勒成像(FrRD)算法。理论分析斜视SAR回波信号分数阶Fourier变换域模型,徙动校正在距离分数阶Fourier域方位频域完成,给出FrRD算法仿真流程。仿真结果表明,与传统RD算法相比,FrRD算法成像副瓣更低,成像边界更加清晰,成像时间缩短近一半。

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。

变换域自适应滤波算法的研究

滤波技术在电子信息处理领域中一直占有极其重要的地位,其中对自适应滤波算法的研究是当今自适应信号处理中最为活跃的研究课题之一.介绍了时域LMS自适应滤波算法,然后在此基础上结合近年来国内外发表的相关文献,总结了变换域自适应滤波算法的研究现状,并分析了每种算法的性能特点,最后展望了变换域自适应滤波算法的前景.

基于分数傅立叶变换的机载SAR多运动目标检测

机载合成孔径雷达(SAR)运动目标回波本质上为chirp信号,基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的chirp基分解特性及分数阶傅立叶变换与时频分布的关系,给出了一种基于FRFT的针对强度相差较大的多运动目标检测方法。与传统的WVD方法相比,FRFT是一个线性变换,因此对于多个动目标就没有交叉项的干扰,简化了处理过程降低了处理复杂度。仿真结果验证了其有效性。

抽取和内插的分数阶Fourier域分析

为了节省系统中信号处理的运算量和存储量,常需要对信号进行抽样率转换.分数阶Fourier变换是分析非平稳信号的有力工具,它已在雷达、通信、电子对抗、信息内容安全等领域得到广泛的应用.文中从分数阶Fourier域的采样定理出发,定义了分数阶Fourier域的数字频率,推导了非平稳信号经抽取和内插之后分数阶Fourier谱的表达式,并设计了分数阶Fourier域的去镜像和抗混叠滤波器,进而总结出了非平稳信号经过有理数倍抽样率转换之后其分数阶Fourier谱的变化规律,最后导出了抽取和内插在分数阶Fourier域内的恒等关系.此研究成果为基于分数阶Fourier变换的多抽样信号处理理论体系奠定了基础.仿真实验验证了所提理论的正确性.

分数阶Fourier域带限信号多通道采样定理

提出了分数阶Fourier域带限信号多通道采样定理,是已有采样定理的广义形式.利用上述结果,并结合分数阶Fourier变换所特有的时移相移性质,得到具有重要应用价值的周期非均匀采样序列重构原始信号的表达式.此外,通过设计不同的分数阶Fourier域滤波器,可以得到分数阶Fourier域带限信号不同采样策略的重构公式.

基于FRFT窄带滤波的LFM信号研究

随着分数阶傅里叶变换域窄带滤波技术的不断应用与发展,对分数阶域窄带滤波带宽的研究将变得尤为重要。研究了分数阶傅里叶变换域窄带滤波带宽与滤波后信号之间的关系,并以信号的失真度为准则,分析了分数阶域窄带滤波带宽的临界值。理论分析和仿真结果表明:线性调频信号经过分数阶域窄带滤波后信号的相位没有发生改变,信号的幅度为辛克函数积分的形式。为保证LFM信号频率信息不丢失,分数阶域窄带滤波的带宽必须不小于LFM信号在分数阶域幅度谱的主瓣宽度。为分数阶域滤波带宽的选取提供了参考标准。

抗多普勒效应FRFT-PPM水声通信技术

针对现有水声通信系统抗干扰性能不佳和易受多普勒效应影响的问题,提出了基于分数阶Fourier变换的脉冲位置调制(fractional Fourier transform-pulse position modulation,FRFT-PPM)的水声通信系统方案及分数阶域多普勒效应补偿方法。FRFT-PPM水声通信系统采用线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号作为通信载波,借用PPM原理将信息调制到分数阶域脉冲位置中进行传输,具有通信速率可调,最高可达1.6kbit/s,抗噪声干扰能力强的优点。根据LFM信号较大多普勒容限和分数阶Fourier变换尺度变换特性,采用分数阶域分数阶域峰值位置补偿来抑制相对运动产生的多普勒效应。通过大量计算机仿真和湖试试验,验证了FRFT-PPM通信系统及分数阶域多普勒效应补偿算法的有效性与可行性。

一种雷达侦察宽带信号接收的方法

现代电子对抗中,信道化接收机作为一种主流的高截获概率的雷达侦察接收机。针对雷达侦察线性调频宽带脉冲信号特点,提出了一种基于分数阶域的奇偶交替融合信道化接收的方法。首先介绍了分数域奇偶信道化的相关原理,利用了分数阶域奇型和偶型滤波器之间的互补关系,提出了工程实现的高效结构,给出了接收机系统的流程图方案,然后分析了宽带线性调频信号经过分数域奇偶信道化后的输出信号样式。最后,通过MATLAB仿真及各参数的性能比较分析,验证了该方法对非平稳信号具有很好的能量聚焦性,避免了信号在滤波器组过渡带时出现的跨信道问题,提高了输出信号的信噪比,为雷达信号的监测分析提供了有效的技术途径。