加权分数傅立叶变换论文-王焜

加权分数傅立叶变换论文-王焜

导读:本文包含了加权分数傅立叶变换论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:双选信道,加权类分数傅立叶变换,混合载波调制,信道均衡

加权分数傅立叶变换论文文献综述

王焜[1](2014)在《基于加权分数傅立叶变换的双选信道下干扰抑制方法研究》一文中研究指出随着当前通信系统应用场景的多样化,信号传输经历的信道环境亦随之复杂化。其中时变无线多径信道和水下声纳信道等引起的多普勒频移和多径传输效应将导致通信信号能量在时域和频域分别发生时延扩展(弥散)和多普勒扩展(弥散)。这种使信号在时、频域同时发生弥散的双选(双弥散)信道将严重影响传统单载波频域均衡(singlecarrierfrequencydomainequalization,SC-FDE)和正交多载波调制(multi-carriermodulation,MCM)体制通信系统的性能。首先,收、发终端的相对位移为信道引入了时变特性,增大了接收端中信道均衡的难度;其次,信号的时域弥散使得时域采样间发生相互干扰;最后,信号的频域弥散使原本正交子载波上的信号发生相互干扰。这种由信号在时、频域弥散而引起的采样间/载波间干扰(inter-sample/carrierinterference,ISI/ICI)是导致传统单载波和多载波调制系统的性能出现损失的主要原因。为了解决双选信道下的ISI/ICI问题,现有文献中提出了多种干扰抑制方法。除了传统单载波调制(singlecarriermodulation,SCM)和MCM系统中采用的时域窗滤波及信道均衡等技术外,近年来从事相关研究领域的学者开始考虑通过引入新的载波调制技术来进一步改善对ISI/ICI的抑制效果。本文的主要工作为:在一种基于加权类分数傅立叶变换(weighted-typefractionalFouriertransform,WFRFT)的新型载波调制――混合载波调制(hybridcarriermodulation,HCM)体制下,结合现有时域窗滤波和信道均衡,设计高效的ISI/ICI抑制方法,获得系统误码性能的提升。本文采用这种基于WFRFT的HCM体制的原因在于:WFRFT作为一种经典的数学工具,可被视为傅立叶变换的扩展。其被应用于通信系统中时,不同信号域上信号之间的变换可获得完备的数学理论支撑。此外,HCM作为SCM和MCM两种传统载波体制的扩展,可较好的兼容现行通信系统。鉴于多普勒频移的强弱对系统性能的影响较大,因此本文针对不同多普勒频移的双选信道条件,分别提出了不同的干扰抑制方法。并针对多用户上行双选信道,提出了混合载波频分多址(frequencydivisionmultipleaccess,FDMA)系统框架和适用于该系统的迭代多用户检测方法。本文首先着眼于多普勒频移较小的无线信道,提出了混合载波调制多抽头线性均衡方法,并研究了HCM体制与传统信道均衡技术的结合,在不同信道条件下表现出的性能差异,解释了HCM体制与传统载波调制体制相比的优势机理:即均衡后在WFRFT域上获得残余干扰幅度的更低概率峰值。本文采用了叁种线性均衡方法:针对整个数据块进行并行处理的块线性均衡和两种串行的连续线性均衡方法。采用线性均衡的HCM体制系统,其性能与HCM系统调制阶数、信道多径时延功率谱和多普勒频移参数有关。随着信道多普勒频移的增大,HCM体制开始表现出更优于传统SCM和MCM体制的误码率性能。为了降低如水下声纳信道等大多普勒频移双选信道对系统性能的影响,本文对传统时域迭代(非线性)MMSE均衡方法进行了改进,提出了适用于HCM体制系统的,通过更新并反馈WFRFT域先验信息实现的时域迭代MMSE均衡方法。该方法的干扰抑制效果取决于先验信息的收敛效果,而这种HCM体制与时域迭代均衡的联合实现方法,可在WFRFT域获得更优的先验信息收敛性,从而在大多普勒频移的信道下获得优越的误码性能,并表现出相比于SCM和MCM体制下时域迭代MMSE均衡更优的误码性能。然而,随着信道时延扩展的增大,时域迭代均衡方法的实现复杂度随之急剧增大,且时域迭代MMSE均衡对频分多址系统的兼容性较差。鉴于上述时域算法的应用限制,本文进一步对传统的频域迭代MMSE均衡方法进行改进,提出了HCM体制下的频域迭代MMSE均衡方法。通过这种HCM体制与频域迭代均衡的联合实现方法,系统可获得实现复杂度和误码性能的良好折中。由于WFRFT域先验信息具有更优收敛性,与传统SCM和MCM体制下频域迭代均衡方法相比,HCM体制下的频域迭代均衡方法在大多普勒频移的双选信道下表现出了明显的误码率优势。最后,针对多用户上行双选信道引起的用户间干扰,利用WFRFT以及HCM体制对传统载波体制的兼容性,本文对传统FDMA结构进行了扩展,提出了混合载波频分多址(hybridcarrierFDMA,HC-FDMA)系统框架,并定义了多用户上行双选信道的联合频域信道矩阵。基于这个联合频域信道矩阵,提出了迭代多用户检测方法。虽然HC-FDMA系统中用户发送信号的PAPR与单载波FDMA(singlecarrierFDMA,SC-FDMA)系统相比有所增大,但在HC-FDMA系统中,各用户可根据各自经历的信道条件,采用不同的混合载波调制阶数,以获得最优的系统误码性能。当系统采用集中式频域子载波映射方式时,与SC-FDMA系统相比,HC-FDMA系统在双选信道下的误码性能优势较为明显,且该优势随着信道多普勒频移的增大而增大。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-05-13)

邱昕,沙学军,梅林[2](2013)在《基于加权分数傅立叶变换的混合载波码分多址多天线系统》一文中研究指出为实现与现有码分多址(CDMA)多天线系统的兼容,提出了一种基于加权分数傅立叶变换的混合载波CDMA多天线系统。本系统在某阶分数傅立叶变换域上采用CDMA技术对发送信号进行序列扩展,对扩展后的信号进行空时分组编码后将信号映射到对应的天线端口上去。通过选择特定的参数,本系统可以转换为单载波或多载波CDMA多天线系统。同时,本系统与现有的单载波和多载波系统相比,信号能量分布更为均匀,从而可以有效地抵抗信道衰落,取得更优的系统误码性能。(本文来源于《吉林大学学报(工学版)》期刊2013年01期)

邱昕,沙学军,梅林[3](2012)在《基于四项加权分数傅立叶变换的混合载波扩频系统(英文)》一文中研究指出Spread Spectrum (SS) is a promising technique to resist interference in wireless communication system. In order to further improve this capability, this paper proposes a Hybrid Carrier (HC) SS system, combining 4-Weighted Fractional Fourier Transform (4-WFRFT) with SS technique. In this HC-SS system, due to the property of 4-WFRFT, the signal energy of proposed system is distributed on the time-frequency plane more evenly and symmetrically, compared with the existing Single-Carrier (SC) and Multi-Carrier (MC) spread spectrum systems. In the selective channel, the proposed method can split the interference to a more broad range in order to reduce the influence, resulting in the better system performance. In addition, proposed system can be seen as the convergence of the existing SS techniques, which is a main feature in future.(本文来源于《中国通信》期刊2012年01期)

梅林,沙学军,张乃通[4](2011)在《加权分数傅立叶变换通信系统抗参数扫描及星座分裂性能分析》一文中研究指出针对现有基于加权类分数傅立叶变换系统的信号特征,以衡量单参数WFRFT信号抗参数扫描特性为目的,给出了非目的接收机存在变换参数误差条件下的等效信噪比.在单参数WFRFT系统的基础上,类比多径信道下的单载波信号星座图特征,研究了多参数WFRFT的信号的星座分裂特性.多参数WFRFT系统不但可以提高单参数系统抵抗参数扫描检测的能力,同时其具有的分裂调制星座图的特点还能有效隐藏原始调制方式.(本文来源于《云南民族大学学报(自然科学版)》期刊2011年05期)

吴玉龙[5](2011)在《基于加权分数傅立叶变换的双弥散信道内信号波形设计》一文中研究指出随着无线技术的快速发展以及人们对无线通信质量要求的提高,需要在系统传输速率较高以及移动台和基站之间相对运动速率较高的情况下,通信系统仍能够满足通信质量的要求。但是在这样的通信环境下,信道呈现一种“双弥散”的特性,包括由多径时延造成的时间弥散和由每条径的时变特性(由Doppler频移引起)造成的频率弥散。本文针对双弥散信道,使用加权分数傅立叶变换(Weighted-type Fractional Fourier Transform ,WFRFT)这种时频工具提出合适的发送信号波形设计方法,用来抵抗双弥散信道中的时频干扰。首先对小尺度衰落信道进行分析,分别分析时间弥散信道和频率弥散信道特性并给出数学建模方法,使用加权分数傅立叶变换去描述双弥散信道,生成信道矩阵。基扩展模型是一种能够有效地估计双弥散信道的信道特性的方法,降低了信道估计的复杂度。加权分数傅立叶变换作为一种时频分析工具已经在信号处理等领域受到了较多的关注。本文总结了加权分数傅立叶变换的研究过程,给出了其数学定义表达式,并且给出了离散序列的加权分数傅立叶变换矩阵。最后使用一种简化的选择性衰落信道模型,对双弥散信道进行建模,针对得到的信道矩阵设计合适的信号波形,抵抗时频信道衰落。根据4-WFRFT加权矩阵的行向量转置是信道矩阵的特征向量这一特性,分别在BPSK和QPSK调制下提出发送信号波形设计方法,并且通过蒙特卡洛仿真。仿真结果表明使用4-WFRFT加权矩阵的行向量设计的发送信号能够抵抗双弥散信道中的时频衰落。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-06-01)

詹宗超[6](2010)在《基于加权分数傅立叶变换的通信系统抗截获性能研究》一文中研究指出分数傅立叶变换(Fractional Fourier Transform, FRFT)是傅立叶变换的广义形式,能同时提供信号时域和频域的信息,目前已在信号处理等领域受到了较大的关注,有广泛应用前景。其定义形式分为经典分数傅立叶变换和加权分数傅立叶变换两类。本文以四项加权为例,研究基于加权分数傅立叶变换(Weighted Fractional Fourier Transform, WFRFT)的通信系统抗截获性能研究。首先,总结了WFRFT的最新理论研究进展,仿照离散傅立叶变换的构造形式,给出了一种可行的WFRFT的离散表达式,并据此设计了基于WFRFT的数字通信系统结构,相比传统系统,复杂度增加不大。然后,分析了经过WFRFT处理过的信号特征:不同的加权系数带有不同的相移并随着变换阶数不同而改变,非合作接收端观察到的信号星座图因此产生旋转、散开并融合在一起,采用多参数的WFRFT的表达形式时甚至会发生“星座图分裂”;不同的加权系数具有不同的模值,能调节时频分量的比例,非合作接收端不采用相应的反变换,会引起等效信噪比的下降。这两方面都显示了系统的抗截获性能。最后,利用同一调制方式识别系统对传统信号和经过WFRFT变换后的信号分别进行识别比较,得出基于WFRFT的通信系统的抗截获性能的定量研究结论。调制方式识别系统采用高阶累积量方式。仿真结果表明,在传统的通信系统中引入WFRFT,会从两个方面对非合作接收机截获信号造成困难:一是载波特性,不同的变换阶数会使得信号具备不同的载波特性;二是等效的信噪比特性,如果不在接收端采用相应的逆变换,要达到和传统信号一样的识别性能,需要付出额外的信噪比代价。当变换阶数α=0.1时,需要付出约2~3dB的信噪比代价。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2010-07-01)

葛桂霞[7](2009)在《加权分数傅立叶变换的采样研究》一文中研究指出分数傅立叶变换是经典傅立叶变换的推广,当分数阶数从0逐渐增大到1,信号的分数傅立叶变换提供比经典傅立叶变换丰富得多的信号时-频联合表达形式,为信号处理准备了广泛的选择余地。特别是在光学信息处理的研究中,光学分数傅立叶变换提供信息的非焦面处理能力,为光信息处理带来了极大的方便,将光学应用推广到一个崭新的领域。分数傅立叶变换具有多样性。迄今为止,有关研究人员已经研究出了多种类型的分数傅立叶变换,例如标准chirp类分数傅立叶变换,标准加权类分数傅立叶变换,广义chirp类分数傅立叶变换,广义加权类分数傅立叶变换等等。实际上,分数傅立叶变换的多样性主要是由傅立叶变换的特征值在构造分数傅立叶变换时可采取不同的分数化方法所决定的。本文的主要工作是,研究了加权分数傅立叶变换域带限信号的采样与重构问题。基于一维加权类多参数分数傅立叶变换的定义,给出了一维加权类多参数分数傅立叶变换域带限信号的采样定理。这个新的采样定理是经典Shannon采样定理的推广,并且包含傅立叶级数展开作为特殊情况。然后,基于二维加权类分数傅立叶变换的定义,给出了二维加权类分数傅立叶变换域带限信号的采样定理。最后,数值模拟验证了所得结论的正确性与有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01)

张晋[8](2008)在《多参数加权分数傅立叶变换及其在光学图像加密上的应用》一文中研究指出本文提出了一种称为多参数分数傅立叶变换(MPFRFT)的新算子。利用这种多参数分数傅立叶变换算子成功的获得了一种新的图像加密方法——基于多参数分数傅立叶变换的图像加密方法。多参数分数傅立叶变换不仅是傅立叶变换的一种分数化形式,同时也是对Shih提出的四项加权的分数傅立叶变换的一种推广。新的算子不仅具有分数傅立叶变换的阶数参数,在其加权系数中还有四个自由参数。在不增加计算复杂度的情况下,基于多参数分数傅立叶变换的图像加密方法比基于其他分数傅立叶变换的图像加密方法具有有更多的参数。换言之,即使他人通过非法途径获得了作为密键的分数傅立叶变换的阶数参数,仍然不能获得正确的解密图像,同样,若他人通过非法手段获取了作为密键的自由参数的信息,也不能将加密以后的图像正确解密出来。除此之外,这种新的加密方法增加了图像信息的安全性,简化了图像加密的过程。最后,我们用数值仿真检验了这种图像加密算法的安全性和可靠性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01)

加权分数傅立叶变换论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为实现与现有码分多址(CDMA)多天线系统的兼容,提出了一种基于加权分数傅立叶变换的混合载波CDMA多天线系统。本系统在某阶分数傅立叶变换域上采用CDMA技术对发送信号进行序列扩展,对扩展后的信号进行空时分组编码后将信号映射到对应的天线端口上去。通过选择特定的参数,本系统可以转换为单载波或多载波CDMA多天线系统。同时,本系统与现有的单载波和多载波系统相比,信号能量分布更为均匀,从而可以有效地抵抗信道衰落,取得更优的系统误码性能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

加权分数傅立叶变换论文参考文献

[1].王焜.基于加权分数傅立叶变换的双选信道下干扰抑制方法研究[D].哈尔滨工业大学.2014

[2].邱昕,沙学军,梅林.基于加权分数傅立叶变换的混合载波码分多址多天线系统[J].吉林大学学报(工学版).2013

[3].邱昕,沙学军,梅林.基于四项加权分数傅立叶变换的混合载波扩频系统(英文)[J].中国通信.2012

[4].梅林,沙学军,张乃通.加权分数傅立叶变换通信系统抗参数扫描及星座分裂性能分析[J].云南民族大学学报(自然科学版).2011

[5].吴玉龙.基于加权分数傅立叶变换的双弥散信道内信号波形设计[D].哈尔滨工业大学.2011

[6].詹宗超.基于加权分数傅立叶变换的通信系统抗截获性能研究[D].哈尔滨工业大学.2010

[7].葛桂霞.加权分数傅立叶变换的采样研究[D].哈尔滨工业大学.2009

[8].张晋.多参数加权分数傅立叶变换及其在光学图像加密上的应用[D].哈尔滨工业大学.2008

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