针对当前分布式光纤振动传感对振动干扰事件的识别容易过拟合以及泛化能力不强的问题，提出了一种基于分数阶傅里叶变换（FrFT）的分布式光纤振动事件识别方法。采用FrFT对时域振动信号进行时频变换，相比传统的时域方法多了一个新的分析维度。相比传统时频域方法，该方法不仅解决了时间分辨率和频率分辨率相互制约的问题，还增强了时频数据的特征丰富度，更利于深度模型的学习，可有效防止模型过拟合。户外实地实验表明，FrFT方法的识别准确率达到98.5%，且在专门的泛化测试集上依然能保持98%以上的准确率。同时引入更可靠的评估指标f1-score（f1-score是精确率和召回率的调和平均数）来综合评估精确率和召回率，该方法识别各事件的f1-score均高于0.975。

密集假目标干扰(DFJ)由截获全脉冲雷达信号生成,连续复制转发可有效压制雷达系统。分析了DFJ干扰特性,设计二维精简分数阶傅里叶变换(2D-RFRFT)。在此基础上,以自卫式干扰下线性调频相参雷达抗DFJ为背景,提出基于2D-RFRFT的密集假目标干扰自适应抑制算法; 根据真实回波和干扰信号2D-RFRFT分布差异,引入中位数绝对偏差鲁棒统计量识别剔除干扰离群点; 通过进一步阶次调整,抑制干扰的同时实现瞬时机动目标检测。仿真试验验证了所提回波处理工具和干扰抑制算法的可行性和有效性。

为了抑制高光谱图像(HSI)混合像元和噪声在复杂背景中对异常目标检测的干扰,充分提取和利用HSI的光谱特征和空间特征,提出了一种基于端元提取和低秩稀疏矩阵分解的HSI异常目标检测算法。首先,对原始HSI进行最优分数阶傅里叶变换。然后,采用连续最大角凸锥算法对变换后的HSI进行端元提取,得到端元和相应的丰度矩阵,并通过行约束的低秩稀疏矩阵分解方法将丰度矩阵分解为具有低秩特性的背景分量和具有稀疏特性的异常分量。最后,构建背景协方差矩阵,通过马氏距离检测异常目标。实验结果表明,本算法在HSI异常目标检测中具有很好的检测性能。

虽然距离多普勒算法在合成孔径雷达(SAR)成像中有着广泛的应用,但是其产生的图像质量较差,不能满足实际应用的需求。为解决制约传统方法成像质量的关键技术难题,提出了一种基于最佳抽样序列长度的高分辨SAR成像算法。该算法根据SAR距离向和方位向的成像参数,设计了初始抽样序列长度的计算公式。利用获得的初始抽样序列长度以及SAR图像质量性能评估标准,结合曲线极值确定了合理区间变化范围内的最佳距离向和方位向抽样序列长度。机载SAR点目标成像和星载SAR实测数据的实验结果表明了所提算法的有效性。

为了降低电力通信系统中白噪声和随机多径噪声，提出了2种基于线性调频-光时域反射仪(LFM-OTDR)技术的监测方案，即单频LFM-OTDR方案和频分复用LFM-OTDR(FDM-LFM-OTDR)方案。该监测方案采用LFM光脉冲信号作为探测信号，利用分数阶傅里叶变换将后向散射回来的探测信号变换到分数阶傅里叶域进行信号处理和散射光功率计算，从而能更加有效地分离探测信号和后向噪声。实验结果表明：与单脉冲OTDR方案相比，采用单频LFM-OTDR方案、FDM-LFM-OTDR方案使OTDR的动态范围分别提升了约8.3 dB、11 dB。

针对海杂波背景下小目标检测困难的问题, 为解决传统分数阶傅里叶变换(FRFT)算法检测性能不稳定、运算量大、检测效率低等问题, 提出新的海杂波中小目标检测快速新算法。利用CEMD-RobustICA去噪算法抑制海杂波, 减小海杂波对双正交傅里叶变换(BFT)与简明分数阶傅里叶变换(CFRFT)性能的影响, 通过BFT-CFRFT算法进行小目标检测, 将传统算法的二维搜索转换为两次一维搜索, 大幅减小了运算量。利用IPIX实测数据验证新算法, 实验结果表明: 新算法有效抑制了海杂波, 且大大减小了检测运算量, 提高了目标检测准确性与时效性, 并且在HH极化条件下检测性能最好。新算法检测效率高, 性能稳定, 有利于在实际工程中广泛应用。

针对分数阶傅里叶变换(FRFT)对啁啾（Chirp）信号进行盲检测时存在运算量大的问题，文章提出一种针对Chirp信号参数估计的盲检测方法。首先利用改变窗长相位差法对Chirp信号进行粗估计，并利用最小二乘法进行拟合得到Chirp信号调频斜率粗估计值，然后通过FRFT对Chirp信号进行精细估计，并利用二分法对FRFT的阶次进行搜索，进一步降低算法的运算量。仿真结果表明，利用改变窗长相位差法和FRFT联合检测Chirp信号的方法，在低信噪比下具有较高精度的估计值，且其归一化均方误差接近克拉美罗下界，并且与FRFT穷举检测相比，极大地减少了运算量，具有很好的工程应用意义。

为了解决超长跨距光纤传输的损耗测量的问题，提出一种新型基于数字线性调频-光时域反射(DLFM-OTDR)的测量方法,该方法能解决最大测量距离和空间分辨率之间的矛盾。DLFM-OTDR在发射端和接收端分别采用直接调制和直接检测，结构简单，不需要额外的光学器件，并且引入短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)进行信号处理和噪声滤波。使用DLFM-OTDR开发板在实际光纤传输链路中进行了实验测试，以光纤链路长度为2×150 km的测量结果为例进行了分析，实验结果表明:DLFM-OTDR特别适合在单跨段很长的情况下，实现超长光纤链路的监测。

针对压制干扰的存在性检测问题，提出了一种适用于脉压雷达的基于FRFT域峰值特性的压制干扰检测算法。首先，从完整的雷达抗干扰系统角度考虑，提出了将压制干扰存在性检测与目标检测、干扰分类相结合的总体思路；其次，在充分分析FRFT域LFM信号和压制干扰信号峰值特性差异的基础上，选取回波信号在FRFT域的峰值阶次作为检测算法特征参数；然后，采用序贯判决算法对多段回波信号在FRFT域的峰值阶次进行判别，从而完成压制干扰的存在性检测。最后，通过仿真实验验证了算法的有效性。