随着信息科学技术的发展,传统Fourier变换逐步暴露出它在研究某些问题中的局限性。因为它只建立了信号的时域表示和其频谱之间的一一对应关系,没有建立局部时域和局部频域之间的一一对应关系,所以不能反映非平稳信号的统计量随时间变化的特性。因此一种能全面反映信号的频率分布特征随时间变化的新的信号分析理论和方法因其必要性开始登上历史舞台。分数阶Fourier变换作为众多方法中的一种因其独有的特点而备受关注。基于对分数阶Fourier变换(FRFT)的理论和性质的分析,将其应用于水声通信的同步码检测及通信的编、解码中。但水声信道是随机时变、空变的,由多途扩展产生的码间干扰是水声通信的主要障碍之一。为了获得高速率、低误码通信,必须抑制码间干扰。本文用RAKE接收机来解决多径问题,从而有效降低水声信道的码间干扰。在同步通信系统中,“同步”是进行信息传输的前提,为了保证信息的可靠传输,要求对同步信号到来时刻的测量有很高的精确性。本文提出用Notch滤波器来跟踪同步信号(LFM信号前加一小段CW信号),从而测出信道的多卜勒频偏。这将有两方面的意义:一是修正了拷贝相关器的参考信号,从而精确测量同步信号的到来时刻;二是减小了分数阶Fourier变换的搜索范围,提高了运算速度。最后本文给出了基于定点数字信号处理器(DSP)的分数阶Fourier变换快速算法的详细实现,综合考虑了运算量、存储量及数据传输量等方面的因素,合理地分配各存储单元的存储数据,并进行了CCS的仿真。为了能在硬件平台上实现整个数据流向,制作了简单实用的显控界面以用来从上位机下传信号到硬件系统,经硬件系统处理重采样,送入并行信号处理板的DSP进行运算,最后将结果传出。