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。