5G系统中随机接入基带信号生成算法的研究与FPGA实现

针对5G随机接入基带信号生成算法计算量大且难以实现的问题,提出一种分组交织的随机接入基带信号生成算法。将基带信号生成过程中的大点数离散傅里叶逆变换(Inverse Discrete Fourier Transformation,IDFT)划分成多组小点数快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)分别乘以对应的修正系数,对各小组数据进行IFFT运算和交织。仿真表明,该算法与直接使用IDFT生成的信号之间均方误差仅为1.66×10^(-32),且相较于传统算法,算法复杂度更低。在FPGA平台上验证了该方案的可行性和有效性。

基于SABEGAN的通信干扰信号生成与效能分析

针对复杂电磁环境下,传统电子干扰方法对目标信号识别困难、干扰效能弱化等问题,提出了一种基于自注意力边界平衡生成对抗网络的干扰信号生成模型。所提模型利用上采样模块来增强生成数据的适应度,引入自注意力机制来兼顾信号特征提取的局部性与全局性,既使结果更精准,又降低了计算复杂度。同时,利用基于自编码器架构的判别器来促进模型快速稳定地收敛。实验结果表明,该模型能对非合作目标信号进行自适应识别与学习,自动生成对应的干扰信号,且干扰效能优于传统干扰算法及经典生成对抗网络模型算法,为基于机器学习的通信对抗技术提供了新的研究思路。

基于循环生成对抗网络的增强罗兰信号生成

在信号生成算法中,需要大量标记信号样本用于网络训练,但通常携带电文信息标记的信号难以批量获取。针对此问题本文提出一种基于循环生成对抗网络和迁移学习的方法,实现了无需大量信号及对应电文作为标记的增强罗兰信号生成,并使用迁移学习在少量实测信号情况下快速生成。循环生成对抗网络的结构包括两个生成器和两个判别器,利用无需一一对应的增强罗兰信号和电文数据集,使生成器学习到两个数据集之间的相互转换关系,实现输入电文数据可以生成与之相对应的增强罗兰信号,并且针对增强罗兰信号的特性,使用一维卷积、残差网络、自注意力机制对网络模型进行改进。实验证实,生成信号与实测数据的均方误差为0.0153,平均皮尔逊相关系数为0.9843,且所含电文信息准确率为99.02%。本文在PSK、ASK、FSK数据集上验证了算法,实验结果表明生成的信号满足预期,为未知参数的信号调制和解调提供一种新的思路。

基于虚拟仪器技术的船舶电场仿真与信号生成研究

水下电场半实物模拟是研究船舶水下电场特性、验证水下电场感知装置性能和特征检测算法效果的重要手段。本文围绕电场半实物模拟需求,将电场数学模型与虚拟仪器技术相结合,基于LabVIEW平台开发了一套船舶电场模拟装置,可将船舶数学模型仿真信号转化为可被物理感知的电压信号。将船舶电场等效为水平电偶极子模型,基于LabVIEW语言开发测控软件界面,底层调用偶极子电场模型动态链接库文件实现电场信号的数值计算,利用数值信号驱动24位D/A卡产生模拟电压信号,实现船舶电场信号的物理生成。经实验验证,船舶电场模拟装置可实现典型海洋环境下运动船舶电场信号的物理输出,输出信号曲线与模型计算曲线吻合,可为船舶电场测试以及相关算法验证等提供信号输入。

基于TransUnet的侵彻多层过载信号生成

随着现代电子技术的蓬勃发展,人工智能在军事领域呈现快速上升的鳌头趋势,同时也面临着数据量严重不足的困境,针对目前侵彻多层过载信号数量少、类别不平衡等问题,结合深度学习的InfoGAN模型,提出一种基于TransUnet的侵彻多层过载信号生成方法。首先,以靶场实测过载信号作为训练模型的数据集,根据侵彻层数建立标签信息;其次,构建生成器与判别器,生成器借鉴TransUnet的思想,由Transformer Encoder和U-Net组成,用于学习过载数据集的特征映射,判别器则使用较为简单的注意力模型,以降低整体模型的复杂度;最后,利用生成对抗网络对生成器与判别器进行训练与优化,实现侵彻多层过载数据生成。实验结果表明,该方法能够根据不同层数信息生成不同速度的有效过载数据,可在一定程度上解决侵彻多层过载信号缺乏的问题。

基于变分自编码器的通信信号生成技术

通信信号生成是通信对抗领域中的重要研究内容。然而在日趋复杂的电磁环境中,由于缺乏对未知信号参数以及信道参数的准确估计,传统通信信号生成技术面临着巨大的挑战。为此,提出了一种基于变分自编码器的通信信号生成技术,运用该生成模型生成与目标信号相似的信号样本,并使用4种仿真信号与广播式自动相关监视系统(Automatic Dependent SurveillanceBroadcast,ADS-B)真实通信信号进行生成与验证。实验结果表明,该技术能够有效地生成满足目标信号要求的样本,为通信干扰波形的生成提供了技术基础。

基于深度学习的心电信号生成技术研究

随着人工智能技术的快速发展,运用心电图自动诊断模型辅助临床诊断成为一大研究热点,但仍存在着心电医疗数据难以获取、样本不平衡、数据隐私限制与泄露等问题。而大型免费医疗数据集的出现以及深度生成模型的发展,使得生成高质量的心电数据成为解决上述问题的有效方法。本文介绍了三种深度生成模型,分别为变分自编码器、生成对抗网络和去噪概率扩散模型,对其原理与特点进行了归纳和总结,然后将深度生成模型在心电信号生成领域中的应用进行了系统的分析研究,最后讨论了人工智能技术在心电信号生成领域的发展前景与趋势。

基于条件生成对抗网络的信号生成技术

通信信号生成通常也叫信号重构,信号重构在欺骗干扰、环境构建等方面具有广泛应用,而生成对抗网络的提出为通信领域中的信号重构带来了新思路。文中利用生成对抗网络,在不对通信信号进行参数测量与特征分析的情况下,实现通信模拟调制信号的生成,并加入监督学习,使用有标签的数据集,在WGAN-GP的基础上构建CGAN与ACGAN两种网络模型进行模拟调制信号的生成,并在训练完成的生成器中通过指定标签生成特定调制样式的通信信号,最后经过对比分析,基于ACGAN的模拟调制信号生成的质量更优。

基于生成对抗网络的OFDM信号生成

提出了一种基于图样−星座双判别器生成对抗网络(Pattern-Constellation dual GAN)的正交频分复用(OFDM)信号生成方案。首先,使用快速傅里叶变换(FFT)对时域OFDM信号进行预处理,得到的频域符号向量被拼接为二维数据矩阵,用于GAN的训练和测试。为保证生成的信号具有协议要求的子载波结构和调制方式,设计了双判别器GAN:生成器生成时频二维图样以欺骗两个判别器,而两个判别器分别从子载波结构和调制符号的星座密度两个方面区分生成的图样和真实图样。最后,以Wi-Fi 802.11a协议为例验证了该方案的有效性。

高维具有间接信号生成的趋化模型解的有界性

在齐次Neumann边界条件下,考虑了一类具有间接信号生成且带有Logistic源的生物趋化模型,通过适当的先验估计,利用常数变易法,证明了在适当的参数条件下,该模型解的全局有界性.

SAR原始回波信号生成算法的性能比较研究

该文介绍了距离时域脉冲相干法、距离频域脉冲相干法和二维频域快速傅氏变换法3种SAR原始回波信号生成算法的基本原理和计算步骤,重点从误差分析、时间估计以及空间估计等3个方面对这3种算法进行了深入量化的比较研究,并利用X波段SAR系统参数实现了3种算法的仿真实验。理论分析及实验结果均表明,第3种算法不仅算法描述简明高效,可实现性强,而且所得的结果数据精度也较高,是一种较为实用的SAR原始回波信号生成算法。

铁路专用2FSK调制信号生成方法的研究

铁路信号车载和地面列控设备是确保列车高速安全运行的重要基础装备 ,针对我国铁路信号地面系统制式多、设备不兼容的现状 ,如何基于相同硬件及专用软件 ,模拟产生现有不同制式轨道电路信号是新型列车自动控制系统研制过程中亟待解决的技术难题。分析了我国铁路主要制式信号的典型参数特征 ,通过MAT LAB仿真软件建立了主要制式信号的数学模型 ,在重点解决了边频精度、相位连续、波形转换等关键问题的前提下 ,提出了我国铁路专用 2FSK (二进制频移键控 )调制信号的全新生成方法 ,并给出了相关硬件、软件的设计思路。由实验结果分析表明 ,该设计的精确度和稳定度完全满足现场应用的要求 ,具有通用、简便。

基于LabVIEW的颤振激励信号生成与测试系统研究

基于NI公司的数据采集硬件设备,结合跨音速风洞颤振试验特点,用LabVIEW语言为颤振试验设计了一套激励信号生成与多通道同步动态信号采集系统。设计的系统成功实现了新型IEPE传感器和传统电荷式传感器兼容、加速度信号与应变信号同步采集、激励信号生成与多通道数据采集同步、直接内存读取数据、数据无限时存盘、信号实时显示等方面的功能。经试验验证,该系统设计方案完全满足颤振试验数据采集的要求,获得良好的测试结果,在多功能同步采集系统设计方面取得了技术性应用成果。

基于DDS的混沌调相信号生成方案

针对现代雷达信号所应具备的特性,提出了基于直接数字合成技术(DDS)的混沌调相信号和混沌二相编码信号生成方案。该方案利用直接数字合成技术和混沌序列复本相关技术,将混沌序列作为相位控制字的输入,可得到混沌调相信号和混沌二相编码信号。通过宽带模糊度函数统计平均方法研究了信号的模糊特性,并对信号的抗干扰性能进行了分析,仿真试验证明了该算法的有效性。

基于AD9910的调频非线性步进信号生成方案

调频非线性步进信号具有良好的旁瓣及栅瓣抑制性能,结合AD9910丰富的波形产生功能,从波形实现性的角度分析了调频非线性步进信号的脉宽、重复周期、信号总的带宽等参数需要满足的约束条件,并指出了不同的波形实现方式对信号的性能指标及波形生成系统的设计有着显著的影响。最后,通过比较不同的实现方案,提出了一种适于AD9910的最优波形实现方案,为调频非线性步进信号的波形设计与信号生成方案的选择提供了理论支持和实践参考。

基于半实物平台的战场复杂电磁环境信号生成与实现

针对战场复杂电磁环境试验测试需求,基于现有的仪器和仿真软件,搭建了战场复杂电磁环境信号半实物激励系统。本文首先对战场复杂电磁环境信号进行分类,并对不同类型电磁环境信号进行了建模仿真,然后对半实物系统的硬件平台的搭建进行了介绍,通过搭建的半实物激励系统生成了不同类型复杂电磁信号,包括单个类型信号以及不同类型混合信号,利用实时频谱分析仪对生成的复杂信号进行了测试。最终通过与仿真结果的对比分析,验证了该方法的可行性。

可配置新体制导航信号生成方法及性能分析

对于需要模拟多元二进制偏置载波和交替二元偏置载波等新体制信号的多系统导航信号模拟源,传统的二进制移相键控或四相相移键控二值电平信号生成方法难以适应其复杂的信号结构。在对目前公开的主要新体制信号的信号结构进行分析后,提出了一种可配置的新体制导航信号生成方法。并以生成基带信号的幅度控制精度、时延模拟精度和存储资源消耗为约束条件,进一步对其中可配置基带数据查找表的幅度量化字长选取方法,以及相位截断误差进行了分析。最后通过仿真分析,验证了所设计信号生成方法的正确性。

TD-LTE综合测试仪表基带信号生成的研究与实现

在对TD-LTE无线终端综合测试仪表的深入研究后,提出了一种TD-LTE系统中下行链路基带信号生成的实现方案,硬件资源得到了较大的优化。在实际的硬件环境下,通过仪表测试验证了该方案的可行性和有效性。

基于软件无线电的信号生成技术研究

研究了基于软件无线电技术的信号生成问题 ,给出了以 DDS和 DSP为核心的软硬件实现方案。并以 MATLAB仿真验证了所提出的硬件系统及软件方案。

一种基于现场可编程门阵列的卫星导航信号生成方法

卫星导航信号模拟器能够产生多种卫星导航系统的各种信号,这些信号通常具有不同的载波频率、信号分量、码结构、码速率和数据速率,而且模拟器所要模拟的卫星动态也是实时变化的,因而采用何种方法快速灵活的生成多种卫星导航信号并模拟卫星的真实状态便成为卫星导航信号模拟器的一个关键技术。给出了一种基于现场可编程门阵列的卫星导航信号生成方法。首先由信号参数计算单元计算得出卫星导航信号的码多普勒和载波多普勒等相关参数,现场可编程门阵列在这些参数的控制下,码数控振荡器以码片为节拍分别生成扩频码、二级码、导航电文,载波数控振荡器生成中频载波,然后将合成的当前码片和相邻码片所对应的不同码片波形叠加合成进行码片成形,再和中频载波相乘进行调制,最后输出中频已调信号。在二进制相移键控信号生成方法的基础上,只需将码数控振荡器和码片成形稍作改动便可生成二进制偏移载波信号、复合二进制偏移载波信号和时分二进制偏移载波信号。