分?jǐn)?shù)階Fourier變換應(yīng)用于水聲通信及其FPGA實(shí)現(xiàn)

　　DFRFT模塊測(cè)試

　　DFRFT的各個(gè)模塊設(shè)計(jì)完成之后，通過(guò)頂層模塊把各個(gè)模塊連起來(lái)，形成一個(gè)完整的模塊。其寄存器級(jí)原理圖如圖8所示?！　?/p>

　　

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　　為了驗(yàn)證該模塊的正確性，將FPGA與Matlab的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。利用Matlab產(chǎn)生Chirp信號(hào)(信號(hào)中心頻率為2000Hz，調(diào)頻斜率為400000，最佳階次p=1.2)。并將其傳送到FPGA的DFRFT模塊。圖9為FPGA輸出與Matlab仿真結(jié)果的對(duì)比圖，從中可知二者基本一致。當(dāng)且僅當(dāng)搜索階次p為最佳階次時(shí)，Chirp信號(hào)能量聚集為一個(gè)沖擊函數(shù)，從而證明了該模塊的正確性。

　　結(jié)論

　　本文初步研究了分?jǐn)?shù)階Fourier變換在水聲通信中的應(yīng)用，探討了基于分?jǐn)?shù)階Fourier變換的U域調(diào)制方法。通過(guò)理論分析、仿真研究表明：該應(yīng)用能夠提高系統(tǒng)的抗噪聲干擾、抗多徑干擾和頻率選擇性衰減的能力。并在FPGA上完成了該方法的實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證了算法的可行性。

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 殷敬偉.水聲通信原理及信號(hào)處理技術(shù)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2011:1-2
　　[2] A.V.奧本海姆,R.W.謝弗[著],董世嘉等[譯].數(shù)字信號(hào)處理[M].北京:科學(xué)出版社,1981:1-3
　　[3] 惠俊英,生雪莉.水下聲信道[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2007:1
　　[4] 黃曉平.水聲擴(kuò)頻通信研究[D].哈爾濱工程大學(xué),2006
　　[5] 劉榕.基于FRFT的LFM抗干擾通信研究[J].山西電子技術(shù),2007:1
　　[6] 陶然,齊林,王越.分?jǐn)?shù)階Fourier變換的原理與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004:1-150
　　[7] S.C.Pei，J.J.Ding.Closed Form Discrete Fractional and Affine Fourier Transform[J].IEEE Trans Signal Processing,2000,48,(5):1338-1353
??? 　[8] V. Bargmann.On a Hilbert Space Of Analytic Functions and an Associated IntegralTransform[J],PartI.Comm.Pure.Appl.Math,1961:187-214
　　[9] 趙興浩,陶然,鄧兵,王越.分?jǐn)?shù)階Fourier變換的快速計(jì)算新方法[J].電子學(xué)報(bào),2007,35,(6)
　　[10] 郭斌.分?jǐn)?shù)階Fourier變換的基本原理與應(yīng)用[D].電子科技大學(xué),2006
　　[11] 范海波.基于FPGA的線性卷積的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)[J].電子科技,2010,(5)
　　[12] 焦瑞莉.數(shù)字信號(hào)處理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011:125-200