同面阵列电容传感器输出信号质量评估研究

通过有限元仿真和实验系统评估了3×4阵列电极同面电容传感器电极对输出信号质量。结果表明,减少电极间距和增加接触边缘长度有利于提高电极对输出信号质量。提出了一种评估同面电容传感器输出信号质量的指标——电极利用率。对不同独立电极数量电极利用率的输出信号质量进行了评估。结果表明,增加独立电极数量只能在一定程度上增加有效输出信息,且引入大量噪声。随着独立电极数量增加,电极利用率下降,解释了独立电极数量增加输出信号质量反而下降的原因。图像重建结果与电极利用率分析结论一致。实验和仿真结果验证了电极利用率评估多电极同面电容传感器输出信号质量的有效性。该方法和结论可为同面电容传感器阵列电极设计和输出信号处理提供参考。

基于调频发射机的FM广播信号质量优化

本文概述了调频发射机的基础知识,分析了FM广播信号的特性,提出了优化FM广播信号质量的技术手段,为读者提供借鉴。

高速铁路北斗三号基准站信号质量与性能分析

为评价当前铁路复杂环境下建立的连续运行基准站网的BDS-3信号可靠性,使用G-Nut/Anubis对BDS-3的B1I/B3I和B1C/B2a信号进行观测数据质量分析,并基于无电离层组合PPP观测模型,分别采用CODE、ESA和GFZ的精密轨道和钟差产品进行B1I/B3I、B1C/B2a两种BDS-3双频组合静态PPP解算。与GPS对比结果表明,BDS-3采用COD产品和B1I/B3I组合模型可以达到最优的定位性能,结果精度与GPS相当。因此,在铁路连续运行基准站网测量应用中可以使用单BDS系统。

一种基于波形特征的12导联心电信号质量的估计方法

目的研究一种定量评估12导联心电信号质量的新方法。方法基于12导联心电的时域波形特征,重点分析单导联心电的自相关、不同导联心电的互相关(不同导联QRS波群定位结果的差异,及重构心电与原心电的相关性),提出心电信号质量指数定量计算方法;结合直线型与饱和信号识别、链路误码与起搏脉冲滤除、运动伪迹识别等处理措施实现12导联心电信号质量评估。结果经生理数据网"挑战2011"12导联心电的测试,本方法对998例训练数据"可用"与"不可用"二元分类的准确率为93.6%,而对500例测试数据的分类准确率为89.8%。结论波形特征适于12导联心电信号质量的定量评估。

铁路连续运行基准站BDS-3信号质量及PPP性能分析

为评价当前铁路沿线建立的连续运行基准站网的北斗三号卫星导航系统(BDS-3)信号的可靠性,使用G-Nut/Anubis对BDS-3的B1I/B3I和B1C/B2a信号进行观测数据质量分析,并基于无电离层组合精密单点定位(PPP)观测模型,分别采用欧洲定轨中心(CODE)、欧洲航天局(ESA)和德国地学研究中心(GFZ)的精密轨道和钟差产品进行B1I/B3I、B1C/B2a两种BDS-3双频组合静态PPP解算。与全球定位系统(GPS)对比的结果表明,BDS-3采用CODE产品和B1I/B3I组合模型可以达到最优的定位性能,结果精度与GPS相当。因此,在铁路连续运行基准站网测量应用中可以使用单北斗卫星导航系统(BDS)。

油气管道高速总线信号质量检测技术研究

油气管道高速总线核心技术中采用无线通信中已经成熟应用的OFDM技术,实现了多节点,长距离,高带宽和实时传输特性。通过对频带和时隙资源的有效利用,保证信号质量稳定的实时传输数据。相对于传统现场总线和以太网总线技术,带宽更高、传输速率更大。针对实际生产应用过程中信号质量检测的问题,本文根据上行还是下行链路方向,提出了两种信号质量检测方法。同时介绍了PHB总线网络信号质量检测技术的实现原理,并提出对PHB总线网络的信号质量好坏的评判标准,为运行维护PHB总线过程中监控信号质量,排查网络问题,以及为各仪表设备厂商、线缆和连接器厂商等开发适合PHB总线的终端设备调试时提供了一种可靠的测量信号质量的方法。

GPSL1频点授权信号质量评估

GNSS信号的空间信号(SIS)质量直接影响用户的定位、测试和授时(Positioning,Velocity and Timing,PVT)服务精度,但由于授权信号保密等原因,授权信号的伪码序列未知,卫星导航系统授权信号质量评估存在一定的困难性。该文主要分析GPS BIIF-5卫星L1频点的相干自适应副载波调制(CASM)信号,利用匹配滤波理论恢复出采集数据中的P(Y)码和M码两个授权信号分量的伪码符号,采用极大似然估计结合信号分布特点准确求解出各信号分量之间的功率分配。重点分析P(Y)码和M码信号相关性能,包含相关曲线、相关损失和S曲线过零点偏差(S-Curve bias),定量地评估了授权信号的空间信号质量。提出完整的基于GPS L1频点授权信号质量评估方法,研究成果可作为其他卫星导航系统授权信号质量评估的参考。

GPSⅢ首星空间信号质量监测评估

GPS(Global Positioning System)在新一代卫星载荷中采用了大量新技术,首颗卫星成功发射后,官方尚未系统公布各导航信号的调制方式、复用方法等关键信息,因而其在轨测试阶段的空间信号质量评估具有重要的意义.该文选择地面接收功率、功率分配、相位关系、调制特性和测距性能等评估参数,深入分析了GPSⅢ卫星L1频点空间信号质量,剖析了该卫星上多种新技术的信号特征.论文成果对其它GNSS(Global Navigation Satellite System)卫星载荷设计及信号体制设计等方面具有重要的参考意义.

光栅莫尔条纹信号质量的提高及其采集方法

基于对光栅线性传感器(DPROS)和2m光栅检刻机检测系统的研制,该文叙述了一种获取高质量光栅莫尔条纹信号的设计方法,并在数字式量仪的系列开发中得到应用验证.

北斗三号基本系统空间信号质量评估

全球卫星导航系统(GNSS)空间信号(SIS)质量直接影响了用户使用性能。北斗三号卫星不同于北斗二号卫星,将继续播发北斗二号老信号,同时新增播发B1C,B2a等新信号,多频多信号多分量的信号体制较北斗二号更为复杂,对导航卫星信号质量控制提出了较大挑战。2018年底北斗系统完成了18颗卫星组网,完成北斗三号基本系统建设并开始提供全球服务,有必要对北斗三号在轨卫星空间信号质量进行量化评估。传统空间信号质量评估方法侧重于单项的定性评估,而针对北斗三号复杂的信号体制,缺乏系统的、定量的分析结果。该文对标北斗系统接口控制文件(ICD),从功率特性、频域特性、时域特性、相关域特性和信号一致性等方面研究了不同参数配置对评估结果的影响,形成了一套面向新型调制方式和多频多分量复用信号的量化评估方法。基于40 m大口径天线的空间信号质量评估系统,对18颗MEO卫星进行了长时间监测跟踪和数据采集,首次对北斗三号卫星空间信号质量进行了全面量化评估。结果表明:北斗三号卫星空间信号质量良好,18颗MEO卫星一致性较好,符合ICD指标要求,可满足服务区内用户需求;评估方法可用于对后续导航卫星空间信号质量的量化评估。

基于多相关器的GPS信号质量监测技术

导航卫星的信号质量是影响系统定位性能的一个关键因素,当卫星自身硬件设备或空间传播信号受到干扰时,会导致卫星信号波形失真,用户接收机的伪码相关器产生的相关峰会产生偏差,造成定位精度下降;情况严重时,会使用户失去定位能力。因此,通过对空间信号的监测可以进一步保障系统的服务性能。文中借鉴现有的信号质量监测技术,对GPS信号失真的原因进行了总结,按照TMA、TMB和TMC完成失真信号的建模,并定性分析了对测距的影响。给出基于多相关器的导航信号质量监测方法,使用上述三种模型验证了该判定方法的有效性。

GPSBIIF-1卫星L1频点QPSK VS CASM信号质量评估

为了评估GPS L1频点信号体制转换前后的空间信号质量,基于高增益天线接收系统采集数据,对相干自适应副载波调制(CASM)调制和QPSK调制信号质量进行对比分析。首先,简要介绍CASM调制模型,利用波形匹配技术求解L1频点授权信号伪码序列。其次,基于星座图分布和极大似然估计分别解决出QPSK和CASM调制信号分量功率分配难题。最后定量地利用相关特性参数中的S曲线过零点偏差(SCB)和相关损失(CL)对比分析L1频点信号体制转换前后各信号分量空间信号质量。该文结果可为不同信号体制下空间信号质量评估对比提供参考。

北斗系统新体制信号质量监测指标及测试方法

卫星信号质量监测通常采用通用标准仪器、监测接收机和离线数据3种方式。对于新信号体制下的卫星导航信号,前2种方法存在分析指标不全、适应性较低等问题。在总结归纳传统卫星信号质量监测指标的基础上,重点对质量监测指标与信号伪距、载波相位、电文符号的关系进行理论分析与仿真计算,指标参数主要涵盖相关损失、相关峰、IQ正交性、载波伪码相干性等。最后,以离线数据分析的方法建立基于软件接收机的信号质量监测分析系统,并对北斗二号二期体制的试验信号进行质量分析测试。结果表明:该评估方法合理有效,可为提供北斗卫星全球体制的设计提供验证平台。

重症监护病人心电导联信号质量评估

目的:研究基于重症监护病人心电导联的信号质量评估算法。方法:通过分析信号的波形特征、统计特性和相互关系导出反映信号质量高低的信号质量指数(Signal Quality Index,SQI),并基于SQI进行病人的心率估计,应用美国麻省理工学院多参数智能重症监护数据库Ⅱ中437例病人的6 000多小时高质量数据和添加的各类心电干扰的数据进行算法评价。结果:SQI随信噪比的降低而减小;SQI与心电搏动检测灵敏度和正检测率呈高度正相关关系;基于信号质量评估算法,在严重干扰存在时仍能提供精确的心率估计。结论:信号质量评估算法可对心电信号质量给出客观的评价。

基于信号质量评估和卡尔曼滤波的心率估计算法

目的:研究基于多导重症监护导联心电分析的逐搏心率估计算法。方法:通过开放源码的QRS搏动识别算法计算逐搏心率,通过分析信号的波形特征、统计特性和相互关系导出反映信号质量好坏的信号质量指数(signalqualityindex,SQI)。应用基于信号质量指数调节的卡尔曼滤波方法进行心率估计,通过残差值和信号质量指数的大小来动态调节卡尔曼滤波器的状态变量,获得逐搏心率的最佳估计。应用美国麻省理工学院多参数智能重症监护数据库II中437例病人的6000多小时高质量数据和人为添加真实心电干扰的数据进行算法评价。结果:与直接心率估计及采样保持等算法比较,本算法在严重干扰存在时,心率估计的均方根误差最小。结论:基于信号质量评估和卡尔曼滤波的心率估计算法在严重干扰存在时仍能提供精确的心率估计。

基于高增益接收系统的Galileo E1信号质量评估方法研究

Galileo系统在E1频点采用Interplex调制方式播发导航信号,由于缺乏E1信号功率分配和伪码序列等先验信息,一般的研究人员只能开展有限的信号质量特性研究.针对该问题,提出一套基于高增益天线的空间信号质量评估方法,实现了E1授权信号的解析,完善了E1信号评估体系.运用相关功率法来解决信号分量功率比问题,采用跟踪结果解决相位偏差估计问题,提出加权组合平均和码相位平均相结合的新型时域波形分离方法,克服了电文和码多普勒对时域波形特性评估的影响,采用S曲线过零点偏差(S-curve offset Biases,SCB)等参数进行信号测距偏差定量评估.通过该方法对Galileo GSAT-0214卫星进行了评估,结果显示:该卫星E1各信号分量SCB小于0.2ns,测距性能优异,其复用效率达到了97.8%,优于GPS L1信号和北斗三号系统(BDS-3)B1信号.

提高叠栅条纹信号质量的一种新方法(英文)

在国内外普遍使用的细栅距幅光栅叠栅条纹系统中 ,衍射效应是很明显的 ,这是造成叠栅条纹信号的衬比 (度 )和正弦性不好的主要原因 .本文在分析了叠栅条纹信号的基础上 ,导出了衍射光栅副中± 1级叠栅条纹的相位与光栅副间隔 ,光线入射角等的关系 ,提出了用±1级叠栅条纹来提高叠栅条纹的信号质量 ,实验结果与理论分析一致 ,实际应用 。

导航卫星星间链路信号质量参数评估算法

传统的微波调制信号质量评估需要将微波信号变频到中频后进行处理,变频处理会引起非线性失真问题,而且星间链路信号许多关键质量参数如相位一致性、相关损失、I/Q(Inphase/Quadrature,同相/正交)支路功率比等无法用传统评估方法完成,针对这些问题,提出了采用软件无线电技术的导航卫星星间链路信号质量评估算法,利用高速采样器对导航卫星的星间链路信号进行直接射频采样,在数字域对星间链路信号进行相关接收和解调,实现所有关键质量参数的评估。该方法避免了使用变频器带来的附加失真,采用该方法完成实际星载设备的信号质量评估的结果表明,该评估算法精度高,能满足导航卫星星间链路设备信号质量参数评估要求。

基于DSP的TEM发射信号质量测量系统设计

针对TEM发射机的发射电流信号质量无法定量分析的问题,设计了一款发射信号质量测量系统。提出了信号质量评价的算法,设计了电流传感器、信号调理、A/D转换和触发电路等硬件电路和软件流程,采用软件控制技术实现了信号的变采样率采集。完成了TEM发射电流信号的各阶段时间、电流值、期望直线及拟合度、关断率、过冲率等描述信号质量的参数测量。实际应用表明,系统设计合理可行,测量结果对TEM发射机的质量判断以及反演中一次场影响的算法研究提供了有利的依据。

卫星导航信号质量监测系统的现状及设计思路

为解决导航信号质量异常的问题,阐述了GPS和Galileo系统现有卫星导航信号质量监测系统的现状,通过分析导航信号质量异常的核心监测技术和导航信号异常的数学模型,提出适用于我国自主卫星导航系统的信号质量监测系统的设想框架,并设计了工作体制、功能结构和系统组成,为建设卫星导航信号质量监测系统提供研究思路。