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分数阶Fourier变换的测不准原理
1
作者 周悦 杨燕 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第2期257-264,共8页
该文参考Fourier变换的性质研究了离散分数阶Fourier变换的测不准原理以及连续分数阶Fourier变换在Lebesgue测度下的测不准原理,使得分数阶Fourier变换的测不准原理性质更一般化.
关键词 连续分数阶fourier变换 离散分数阶fourier变换 测不准原理
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基于离散时间分数阶Fourier变换的多抽样率信号处理 被引量：3
2
作者 张峰 陶然 《自然科学进展》 北大核心 2008年第1期93-101,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 离散时间分数阶fourier变换 简化分数阶fourier变换 分数阶域滤波 分数阶差分抽样 分数阶非均匀抽样
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离散分数阶Fourier变换的阶数分解算法 被引量：2
3
作者 谢为群 刘中杰 马世伟 《电子测量技术》 2009年第2期63-65,104,共4页
分数阶Fourier变换在科学计算和工程中有广泛应用前景,但现有的离散分数阶Fourier变换(DFRFT)缺乏有效的快速算法。本文给出了一种采用阶数分解的DFRFT算法,由特定阶数DFRFT的加权和可得到任意分数阶域的DFRFT,权系数由DFTHermite本征... 分数阶Fourier变换在科学计算和工程中有广泛应用前景,但现有的离散分数阶Fourier变换(DFRFT)缺乏有效的快速算法。本文给出了一种采用阶数分解的DFRFT算法,由特定阶数DFRFT的加权和可得到任意分数阶域的DFRFT,权系数由DFTHermite本征值和附加零构成序列的离散Fourier反变换(IDFT)得到,且在搜索最佳分数阶域的过程中仅需计算一次IDFT,无需重新计算其所有变换核,从而可有效减少运算量,适合于应用在分数阶域的多分量信号检测和滤波处理中,仿真结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 离散分数阶fourier变换 阶数分解
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特征分解型离散分数阶Fourier变换
4
作者 樊孝明 阎鹏 王玫 《电视技术》 北大核心 2012年第15期54-55,63,共3页
分数阶Fourier变换作为Fourier变换的广义形式,广泛应用于科学计算和研究,离散分数阶Fourier变换是其得以应用的关键。特征分解算法是由可交换对角矩阵得到近似连续Hermite-Gaussian函数的特征向量,再对Hermite-Gaussian函数进行加权和... 分数阶Fourier变换作为Fourier变换的广义形式,广泛应用于科学计算和研究,离散分数阶Fourier变换是其得以应用的关键。特征分解算法是由可交换对角矩阵得到近似连续Hermite-Gaussian函数的特征向量,再对Hermite-Gaussian函数进行加权和运算。对一种基于数特征分解的方法进行了改进,并进行计算机仿真。仿真结果表明所得的Hermite-Gaussian函数与连续函数的近似度更为优异,从而提高了离散分数阶Fourier变换的近似度。 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 离散分数阶fourier变换 特征分解
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离散分数阶Fourier变换的实现及有限字长效应分析
5
作者 赵义正 杨景曙 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期296-300,333,共6页
分数阶Fourier变换广泛的应用提出了在DSP上实现分数阶Fourier变换的需求。文章首先对离散分数阶Fourier变换算法的实现进行了改进,用额外的存储空间减少了运算量和误差。针对在定点DSP上的实现,对有限字长效应进行了理论分析,发现误差... 分数阶Fourier变换广泛的应用提出了在DSP上实现分数阶Fourier变换的需求。文章首先对离散分数阶Fourier变换算法的实现进行了改进,用额外的存储空间减少了运算量和误差。针对在定点DSP上的实现,对有限字长效应进行了理论分析,发现误差的方差随着计算点数线性增长,随着数据的存储字长呈指数下降。仿真结果表明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 离散分数阶fourier变换 定点DSP 误差分析
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基于高斯短时分数阶Fourier变换的海面微动目标检测方法 被引量：17
6
作者 陈小龙 刘宁波 +2 位作者 王国庆 关键 何友 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期971-977,共7页
海上目标随海面颠簸导致姿态变化,引起回波功率调制效应,导致回波多普勒体现时变和非平稳特性.为此,本文将微多普勒理论应用于海杂波中弱目标检测,提出一种基于高斯短时分数阶Fourier变换(GSTFRFT)的海面微动目标检测方法.首先,建立海... 海上目标随海面颠簸导致姿态变化,引起回波功率调制效应,导致回波多普勒体现时变和非平稳特性.为此,本文将微多普勒理论应用于海杂波中弱目标检测,提出一种基于高斯短时分数阶Fourier变换(GSTFRFT)的海面微动目标检测方法.首先,建立海面目标的平动和三维转动回波模型;然后,基于海尖峰判别方法对回波信号进行数据筛选,改善信杂比,并采用GSTFRFT对微动信号进行增强处理,利用海面目标与海杂波的微动特征差异设计恒虚警检测方法;最后,通过GSTFRFT域滤波,提取信号的微动特征并得到瞬时频率.实测雷达数据仿真结果验证了算法的有效性,具有在强海杂波中检测微弱目标的能力. 展开更多
关键词 微动目标 海尖峰 高斯短时分数阶fourier变换 目标检测 特征提取
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分数阶Fourier变换与时频滤波 被引量：22
7
作者 邓兵 陶然 +1 位作者 齐林 刘锋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期1357-1359,1405,共4页
针对LFM信号非平稳性,分析了在分数阶Fourier域对LFM信号作时频滤波的含义,给出了扫频滤波器在分数阶Fourier域的实现方法,并在此基础上推广得到分数阶Fourier域的一般乘法滤波器。通过对实测混响数据和LFM信号的分离效果仿真,发现分离... 针对LFM信号非平稳性,分析了在分数阶Fourier域对LFM信号作时频滤波的含义,给出了扫频滤波器在分数阶Fourier域的实现方法,并在此基础上推广得到分数阶Fourier域的一般乘法滤波器。通过对实测混响数据和LFM信号的分离效果仿真,发现分离前后信混比得到了较大提高,并且初始信混比越低,则提高效果越明显。 展开更多
关键词 时频滤波 分数阶fourier变换 LFM信号 扫频滤波器
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分数阶Fourier变换在动目标检测和识别中的应用:回顾和展望 被引量：20
8
作者 陈小龙 关键 +1 位作者 黄勇 何友 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第1期85-97,共13页
作为Fourier变换的广义形式,分数阶Fourier变换(FRFT)能够展示出信号从时域到频域的所有变化特征,通过对时频平面的旋转,FRFT非常适合处理非平稳信号,克服了传统时频分析方法受交叉项干扰、分辨率低等缺点。动目标的雷达回波信号在一段... 作为Fourier变换的广义形式,分数阶Fourier变换(FRFT)能够展示出信号从时域到频域的所有变化特征,通过对时频平面的旋转,FRFT非常适合处理非平稳信号,克服了传统时频分析方法受交叉项干扰、分辨率低等缺点。动目标的雷达回波信号在一段短时间范围内,可用线性调频(LFM)信号作为其一阶近似,因此采用FRFT检测动目标具有很大的优越性。本文首先从FRFT的机理和特点出发,对基于FRFT的LFM信号检测和估计、最佳变换角确定方法等相关研究进行归纳与分析;然后,从高速微弱动目标检测、SAR成像和动目标检测、反辐射导弹检测、海洋动目标检测和雷达信号识别等方面重点介绍了FRFT理论在动目标检测和识别领域的应用和主要技术途径;最后,针对现有研究中存在的问题,阐述了有待于进一步研究的方向。 展开更多
关键词 动目标检测 目标识别 线性调频(LFM)信号 分数阶fourier变换(FRFT) 变换角度 海杂波
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基于分数阶Fourier变换的LFM信号参数估计精度分析 被引量：15
9
作者 刘建成 王雪松 +2 位作者 刘忠 肖顺平 王国玉 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第2期197-200,共4页
本文采用一阶扰动分析的方法分析了基于分数阶Fourier变换的LFM信号参数估计精度,推导得到了频率估计误差均方值表达式和调频率估计误差均方值表达式,前者反比于信号时长,后者反比于信号时长的平方。结果表明,基于分数阶Fourier变换的LF... 本文采用一阶扰动分析的方法分析了基于分数阶Fourier变换的LFM信号参数估计精度,推导得到了频率估计误差均方值表达式和调频率估计误差均方值表达式,前者反比于信号时长,后者反比于信号时长的平方。结果表明,基于分数阶Fourier变换的LFM信号参数估计方法在估计精度方面达到了最优。 展开更多
关键词 LFM信号 分数阶fourier变换 参数估计 估计精度
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基于分数阶Fourier变换的多分量LFM信号检测与参数估计 被引量：15
10
作者 章步云 刘爱芳 +1 位作者 朱晓华 刘中 《数据采集与处理》 CSCD 2003年第4期408-411,共4页
介绍了分数阶 Fourier变换的基本原理和基本性质 ,提出了基于分数阶 Fourier变换的多分量 LFM信号检测和参数估计方法。为了解决多个 LFM分量之间的相互影响问题 ,特别是强分量掩盖弱分量的问题 ,本文还提出了一种结合逐次消去思想和分... 介绍了分数阶 Fourier变换的基本原理和基本性质 ,提出了基于分数阶 Fourier变换的多分量 LFM信号检测和参数估计方法。为了解决多个 LFM分量之间的相互影响问题 ,特别是强分量掩盖弱分量的问题 ,本文还提出了一种结合逐次消去思想和分数阶 Fourier变换的多分量 LFM信号检测和参数估计算法 ,它可以解决强度相差较大的多分量 LFM信号中检测和估计弱 LFM分量参数的问题。 展开更多
关键词 信号处理 参数估计 分数阶fourier变换 多分量LFM信号 信号检测
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基于分数阶Fourier变换的chirp-rate调制解调方法研究 被引量：21
11
作者 邓兵 陶然 平殿发 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1078-1083,共6页
本文提出了一种基于分数阶Fourier变换的chirp-rate调制(CRM)非相干解调方法,并导出了其解调器的输出峰值;其次,从多普勒频移和码同步误差两个方面,将本文方法与匹配滤波相干解调方法进行了对比分析,得到了相应的对解调性能影响的解析表... 本文提出了一种基于分数阶Fourier变换的chirp-rate调制(CRM)非相干解调方法,并导出了其解调器的输出峰值;其次,从多普勒频移和码同步误差两个方面,将本文方法与匹配滤波相干解调方法进行了对比分析,得到了相应的对解调性能影响的解析表达,可以发现chirp-rate调制具有很强的抗多普勒频移能力,但是对码同步误差较为敏感.最后,通过仿真分析,验证了上述理论推导的正确性,并对比了本文方法和匹配滤波相干解调的误码性能.由于本文方法是一种非相干解调,所以相较匹配滤波相干解调差了约3dB. 展开更多
关键词 扩频通信 chirp-rate调制 分数阶fourier变换 匹配滤波
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线性调频连续波信号的周期分数阶Fourier变换检测与估计 被引量：21
12
作者 朱健东 赵拥军 唐江 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1827-1833,共7页
分数阶Fourier变换(FRFT)对LFM信号具有最优检测能力,但对线性调频连续波(LFMCW)信号的检测与估计是次优的。由于LFMCW信号可视为LFM信号的周期拓展,基于FRFT对LFM信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种新的信号处理方法周期分数阶... 分数阶Fourier变换(FRFT)对LFM信号具有最优检测能力,但对线性调频连续波(LFMCW)信号的检测与估计是次优的。由于LFMCW信号可视为LFM信号的周期拓展,基于FRFT对LFM信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种新的信号处理方法周期分数阶Fourier变换,以实现对LFMCW信号的检测和估计。周期分数阶Fourier变换的核函数可以与LFMCW信号实现最佳匹配,理论分析和仿真实验表明,随着观测时间的增加,可以实现对LFMCW信号的渐进最优估计,具有比FRFT更优的检测性能。 展开更多
关键词 周期分数阶fourier变换 线性调频连续波信号 参数估计 信噪比增益 最大似然估计
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分数阶Fourier变换对多分量Chirp信号中心频率的分辨能力 被引量：8
13
作者 刘锋 黄宇 +1 位作者 陶然 王越 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期14-18,共5页
研究了当多个同调频率的Chirp信号相近时,分数阶Fourier变换(FRFT)对中心频率的分辨能力问题。从FRFT在数值计算中对中心频率的估计区间出发,推导出了对中心频率的分辨能力表达式,根据偏微分方程进一步分析了采样时间、采样频率和信号... 研究了当多个同调频率的Chirp信号相近时,分数阶Fourier变换(FRFT)对中心频率的分辨能力问题。从FRFT在数值计算中对中心频率的估计区间出发,推导出了对中心频率的分辨能力表达式,根据偏微分方程进一步分析了采样时间、采样频率和信号调频率对分辨能力的影响。计算机仿真结果表明,当采样频率为400 MHz,采样时间为2μs;信号调频率的大小不超过100MHz/μs时,FRFT对中心频率的最小分辨力与调频率约成凹形抛物线关系,并且大于2 MHz. 展开更多
关键词 信息处理技术 分数阶fourier变换 CHIRP信号 信号检测 中心频率 分辨力
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基于分数阶Fourier变换的声波测井全波列特征时频分析 被引量：6
14
作者 王祝文 向旻 +3 位作者 刘菁华 王晓丽 张雪昂 杨闯 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1553-1559,1570,共8页
目前,阵列声波测井信号处理大多在时间域或频率域中进行。但是,单纯的时间域或频率域方法有很大的局限性。为了打破这些局限性,笔者将分数阶Fourier变换方法用于阵列声波测井信号的分析之中,研究了不同性质储集层中信号幅度随分数阶Four... 目前,阵列声波测井信号处理大多在时间域或频率域中进行。但是,单纯的时间域或频率域方法有很大的局限性。为了打破这些局限性,笔者将分数阶Fourier变换方法用于阵列声波测井信号的分析之中,研究了不同性质储集层中信号幅度随分数阶Fourier变换阶数变化的规律。实验结果表明:在干层,幅度呈'1'型分布;在水层,幅度呈'Y'型分布,'Y'的两支开口较小,在阶数大于0.3的区域中,幅度较大;在油层,幅度呈'Y'型分布,'Y'的两支开口较大,在阶数大于0.6的区域中,幅度较大。因此,分数阶Fourier变换在提取阵列声波测井蕴含的储集层流体性质信息方面具有很好的前景。 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 阵列声波测井 储集层 流体性质 信息提取
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基于听觉模型与自适应分数阶Fourier变换的声学特征在语音识别中的应用 被引量：14
15
作者 尹辉 谢湘 匡镜明 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期97-103,共7页
分数阶Fourier变换在处理非平稳信号尤其是chirp信号方面有着独特的优势,而人耳听觉系统具有自动语音识别系统难以比拟的优良性能。本文采用Gammatone听觉滤波器组对语音信号进行前端时域滤波,然后对输出的各个子带信号用分数阶Fourer... 分数阶Fourier变换在处理非平稳信号尤其是chirp信号方面有着独特的优势,而人耳听觉系统具有自动语音识别系统难以比拟的优良性能。本文采用Gammatone听觉滤波器组对语音信号进行前端时域滤波,然后对输出的各个子带信号用分数阶Fourer变换方法提取声学特征。分数阶Fourier变换的阶数对其性能有着重要影响,本文针对子带时域信号提出了采用瞬时频率曲线拟合求取阶数的方法,并将其与采用模糊函数的方法作了比较。在干净与含噪汉语孤立数字库上的语音识别结果表明,采用新提出的声学特征得到的识别正确率相对MFCC基线系统有了显著提高;根据瞬时频率曲线搜索阶数的算法与模糊函数方法相比,计算量大大减少,并且根据该方法提取的声学特征得到了最高的平均识别正确率。 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 自动语音识别系统 声学特征 听觉模型 CHIRP信号 自适应 应用 瞬时频率
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分数阶Fourier变换在深海远程水声通信中的应用 被引量：12
16
作者 殷敬伟 惠俊英 +1 位作者 蔡平 郭龙祥 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1499-1504,共6页
提出深海远程水声通信方案,利用深海声道特性,将通信节点置于声道轴以减小传播损失,提高通信距离.将分数阶Fourier变换(FRFT)应用于水声通信同步检测及Pattern时延差编码(PDS)水声通信体制,可减小多普勒频偏的影响.通过计算机仿真研究表... 提出深海远程水声通信方案,利用深海声道特性,将通信节点置于声道轴以减小传播损失,提高通信距离.将分数阶Fourier变换(FRFT)应用于水声通信同步检测及Pattern时延差编码(PDS)水声通信体制,可减小多普勒频偏的影响.通过计算机仿真研究表明,分数阶Fourier变换相对于拷贝相关将更适用于存在多普勒频偏的相干多途水声信道条件,有助于实现低误码率通信. 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 Pattern时延差编码体制 深海远程水声通信
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分数阶Fourier变换中量纲归一化因子的选取 被引量：19
17
作者 刘锋 徐会法 陶然 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期237-241,共5页
针对分数阶Fourier变换数值计算中量纲归一化因子的优化选取,分析了量纲归一化对chirp信号的调频率和初始频率的影响,以及chirp信号在(p,u)平面上的尖峰位置的影响,推导了两个chirp信号的尖峰在p轴和u轴上的投影距离与量纲归一化因子的... 针对分数阶Fourier变换数值计算中量纲归一化因子的优化选取,分析了量纲归一化对chirp信号的调频率和初始频率的影响,以及chirp信号在(p,u)平面上的尖峰位置的影响,推导了两个chirp信号的尖峰在p轴和u轴上的投影距离与量纲归一化因子的关系。发现两个尖峰的距离随着量纲归一化因子的变化而变化,并且具有极大值。提出一种量纲归一化因子选取的方法,通过调节信号的观测时间和采样频率,选择合理的量纲归一化因子,增大两个信号尖峰间的距离,减小多分量chirp信号在分数阶Fourier域的相互影响。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 CHIRP信号 量纲归一化因子选取
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基于分数阶Fourier变换的水声信道参数估计 被引量：13
18
作者 殷敬伟 惠俊英 +1 位作者 蔡平 王逸林 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1624-1627,共4页
提出基于分数阶Fourier变换(FRFT)对水声信道参数进行估计。分数阶Fourier变换存在相应的最佳分数阶数使给定的chirp信号能量聚集于一最大值,且具有时移、频移特性,使其可适用于存在多途扩展及多普勒频偏的声信道参数估计。通过计算机... 提出基于分数阶Fourier变换(FRFT)对水声信道参数进行估计。分数阶Fourier变换存在相应的最佳分数阶数使给定的chirp信号能量聚集于一最大值,且具有时移、频移特性,使其可适用于存在多途扩展及多普勒频偏的声信道参数估计。通过计算机仿真验证,当存在较大的多普勒频偏时,拷贝相关器将不适用,而FR-FT具有很好的鲁棒性,可估计存在多普勒频偏的多途声信道参数。 展开更多
关键词 水声多途扩展信道 多普勒频偏 参数估计 分数阶fourier变换
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分数阶Fourier变换极值搜索算法研究 被引量：7
19
作者 卫红凯 王平波 +1 位作者 蔡志明 姚万军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2949-2952,共4页
针对步进式搜索算法在分数阶Fourier变换域二维平面效率、精度低下的问题,通过推导分数阶Fourier域极值函数的一阶导数及其快速算法,将全局寻优效果好的混沌优化法和局部搜索能力强的多步拟牛顿法相结合,提出了分数阶Fourier变换极值混... 针对步进式搜索算法在分数阶Fourier变换域二维平面效率、精度低下的问题,通过推导分数阶Fourier域极值函数的一阶导数及其快速算法,将全局寻优效果好的混沌优化法和局部搜索能力强的多步拟牛顿法相结合,提出了分数阶Fourier变换极值混合优化算法.并对混合算法的全局收敛性进行了证明.最后,通过仿真实例,验证了混合算法的全局收敛性及其快速收敛能力.混合优化算法的收敛速度和精度均好于步进式搜索法、混沌优化法及步进式-多步拟牛顿混合法. 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 混沌优化 多步拟牛顿法 线性调频信号
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基于分数阶Fourier变换的数字图像实值加密方法 被引量：8
20
作者 辛怡 陶然 王越 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期498-502,508,共6页
构造了一种新的保实化的分数阶Fourier变换,提出了一种基于该变换的数字图像实值加密方法。利用保实分数阶Fourier变换的保实特性和阶数可加性等完成了数字图像的加密与解密,明文和密文分别位于空域和由密钥决定的保实分数阶Fourier变... 构造了一种新的保实化的分数阶Fourier变换,提出了一种基于该变换的数字图像实值加密方法。利用保实分数阶Fourier变换的保实特性和阶数可加性等完成了数字图像的加密与解密,明文和密文分别位于空域和由密钥决定的保实分数阶Fourier变换域中,具有较强的抗统计破译能力。密图是一个实值图像,便于显示和存储。仿真实验结果表明,该加密方法密钥简单,无数据膨胀,对参数敏感度高,具有一定的鲁棒性和安全性。在信息安全领域具有良好的研究前景和实用价值。 展开更多
关键词 分数阶fourier变换 保实变换 图像加密
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