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基于分数傅里叶变换的分数相关峰值特性

0引言光学相关器是光学模式识别中一个主要研究方面.光学相关器主要分成两大类,一个是基于VanderLugt真空间滤波的频谱平面相关方法‘,另一个是由G.S.Weaver和JW.Goodman提出的联合变换相关结构方法‘.这两种方法的共同点都是要对基于博里叶变换(FT)的相关峰进行探测.相关峰质量直接影响识别的精度,为了提高光学模式识别的精度,人们在提高相关峰的锐度,降低旁瓣方面,开展了许多研究工作.如纯相位匹配滤波技术‘,联合变换相关器的非线性处理‘,微分相关技术’,’,信号的预处理’、功率谱的二值化方法‘等等,其主要缺点是:基于*T的滤波器设计自由度小,而改善其性能的方法又降低了识别结构的灵活性,不利于信号的实时处理.近年来兴起的分数傅里叶变换(FRT)‘,‘’,在光学信息处理方面已有较广泛的应用‘’.分数博里叶变换的应用丰富了传统的信息处理方法,出现了多级、多通道的滤波方法“,‘’,增加了滤波器设计的自由度,对分数相关的性质...  (本文共5页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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基于分数阶傅里叶变换的信道估计算法研究

分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform, FRFT)是傅里叶变换的一种广义形式,可以理解为时频平面上的旋转算子。信号变换到分数域上同时包含了时域与频域的信息,使FRFT具有许多传统傅里叶变换不具备的性质,可用来处理非平稳信号。本文利用信号的时延和频移变换到分数域上都表现为信号幅度谱的偏移特性,研究了基于分数阶傅里叶变换的时延和频偏估计问题。在时延估计方面,针对已有文献利用Chirp信号在分数阶傅里叶变换域上具有最好的能量聚集特性,通过在分数域检测Chirp信号幅度谱峰值位置来获得时延估计的思想,对其进行改进,将相关运算引入到分数域上信号幅度谱的峰值位置获取上来,提出一种基于分数域信号相关峰值检测法的时延估计方法,高斯白噪声环境下的仿真结果表明该方法在时延估计的均值和方差方面较之于分数域Chirp信号峰值检测法都获得了提升。针对分数域Chirp信号峰值检测法和分数域信号相关峰值检测法都需要采用C...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江师范大学
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基于联合分数傅里叶变换相关器的彩色图像识别研究

光学相关器是一个通过光学的手段从给定的众多目标信息中提取所需要的信息或检测某一特定信息是否存在的光信息处理系统,广泛地应用于光学图像识别领域。光学相关器有匹配滤波相关器(MFC)和联合相关器(JTC)。联合相关器作为特征实时识别和目标实时检测的一个重要处理系统,在遥感、医学、军事、自动化生产检测等领域有着广泛的应用。本文提出的联合分数傅里叶变换相关器是在传统联合相关器(JTC)基础上的改进,我们对联合分数傅里叶变换相关器进行了理论分析和公式推导,并通过光学实验验证。通过与传统联合相关器的比较,说明了该系统在彩色目标识别中具有明显的优点。在此基础上进一步深化拓展,我们还利用该系统研究了旋转不变的彩色图像识别,得到了令人满意的识别结果。具体工作从以下几个方面展开:一、提出光电混合多通道双光路联合分数傅里叶变换相关器的彩色图像识别系统。结合理论分析与公式推导,充分利用分数傅里叶变换的平移可变性质,在分数频谱面上只让目标图像与参考图像间...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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线性调频信号调制解调性能的研究

随着时频分析工具的发展和应用,非平稳信号在通信系统中的应用也引起了越来越多的关注。线性调频信号就是一种典型的非平稳信号,它的频率随时间线性的变化,具有良好的自相关特性、较大的时域带宽积。线性调频信号除了具有幅度、相位、初始频率之外,还有调频率这一参数。本文主要以它的脉冲压缩特性和分数域聚集特性为基础,研究其在调制和解调方面的性能。首先,简要介绍了线性调频信号的基本概念和性质。利用其良好的自相关性能提出了一种匹配滤波解调的方案。给出了分数傅里叶变换的三种定义,变换性质和常用信号的分数域变换。验证了线性调频信号在最优分数域的能量聚集特性。其次,分析了两种调制方式,直接调制和二进制正交调制的系统性能。直接调制是利用线性调频较大的时域带宽积特性用其代替伪随机码扩展待发送信号的频谱实现扩频,其性能与普通的直接扩频系统性能相当。基于Chirp信号的BOK调制方式有三种解调方式,相干解调、匹配滤波解调、分数域解调。三种解调方式中,相干解调和分...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
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基于分数阶傅里叶变换的图像数字水印

本文提出了四种基于分数傅里叶变换的数字水印算法。实验结果表明图像失真较小,同时具有较好的鲁棒性。对于灰度图像水印,首先将32×32的灰度图像作为水印信号嵌入到原图像视觉上的次重要分量上。其次将32×32的灰度图像作为水印信号进行四次不同阶次的分数傅里叶变换,分别叠加在原图像分数傅里叶域的四个不同位置上,再经过分数傅里叶逆变换得到水印图像,对水印图像受攻击后提取出的水印信号取平均值,以平衡水印失真。利用线性调频信号在某一分数阶次分数傅里叶域上呈现出能量聚集的原理提出了基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号水印算法。首先对128×128的二维Chirp脉冲信号在(0,1)范围内逐次进行分数阶傅里叶变换,按分数阶傅里叶域的幅值平方大小进行峰值搜索,并记录其相应的变换阶次。利用该Chirp脉冲作为水印信号,将其嵌入到原图像的中心位置,然后在图像受到各种攻击后提取,并对提取的水印信号进行与原信号最大值对应阶次的分数傅里叶变换,搜索到最大值并与...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江师范大学
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联合广义分数傅立叶变换相关器的研究

光学相关器有匹配滤波相关器(MFC)和联合相关器(JTC)。由于前者需要事先制作滤波器和精确对位,所以不利于实现实时识别;而后者将参考图像和目标图像同时输入,容易进行实时识别。联合相关器作为特征实时识别和目标实时检测的一个重要处理系统,在遥感、医学、军事、自动化生产检测等领域有着广泛的应用。对基于傅里叶变换的联合相关器,人们提出了改善性能的许多方法。分数傅里叶变换(FRT)的提出引起了人们的关注并将它引入到光学信息处理领域。基于分数傅里叶变换,有人提出了分数相关和联合分数相关器。联合分数相关器具有很多优点:分数相关峰更窄;通过调节分数阶可以分离互相关峰与自相关峰,也可以提高相关峰的峰值;可以采用小尺寸的透镜进行变换,光利用效率高等优点。广义分数傅里叶变换(EFRT)是更为广泛的分数傅里叶变换,具有更多的参数和更广的分数域,所以在光学信息处理方面倍受关注。本文将EFRT与JTC相结合,提出联合广义分数傅里叶变换相关器(JEFRTC...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>