影响DAM中波发射机信噪比的因素分析及对策研究

主要研究了影响数字调幅(Digital Amplitude Modulation,DAM)中波发射机信噪比的主要因素和相应的对策。首先介绍了数字调幅广播的工作原理和DAM中波发射机信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的基本概念,其次重点分析了影响DAM中波发射机信噪比的主要因素,最后针对性地提出了抑制其影响的措施,以期为改进DAM中波发射机性能提供参考。

简易烈度计记录的噪声水平评价:以泸定M_(S)6.8级地震为例

在我国地震预警和烈度速报系统中,烈度计被广泛使用。烈度计的频谱特征主要是通过检定实验室进行标定,但在破坏性地震中,烈度计响应特点缺少必要的研究分析。该文以2022年四川泸定M_(S)6.8级地震为例,对比分析了烈度计记录和强震仪记录在噪声水平、信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)、高通滤波截止频率(f_(HP))取值以及有效周期范围(T_(max))方面的特点,综合评价了烈度计记录的频谱特征,分析了噪声影响。得到以下结论:在整个频域范围内,烈度计记录的SNR要比强震仪记录平均意义上低一个数量级,可以估计烈度计动态范围较强震仪大致低20 dB;烈度计记录的最佳f_(HP)取值相较于强震仪记录存在更大的不确定性,尤其是在竖直方向上;烈度计记录的最佳f_(HP)取值更大,反应谱T_(max)较传统强震仪记录在水平方向小1~2 s,在竖直方向小3 s左右。该研究结果有助于合理应用烈度计记录,服务地震学和地震工程学相关研究。

磁共振质量控制检测中感兴趣区域大小对信噪比测量的影响研究

目的:探讨感兴趣区域(ROI)的大小对磁共振质量控制检测中信噪比(SNR)测量的影响,为磁共振质量控制检测进行SNR测量时ROI的选取提供参考依据。方法:依据国家卫生行业标准《医用磁共振成像(MRI)设备影像质量检测与评价规范》(WS/T263-2006),采用Magphan SMR170型MRI性能测试体模(简称体模),在进行3次检测后对MRI设备进行质量控制检测,在得到的质量控制图像上选取SNR测量层面,并在其层面上的图像中央区域依次选取200 mm^(2)、300 mm^(2)、400 mm^(2)……4200 mm^(2)以100 mm^(2)递增的41个圆形ROI,依照SNR计算公式计算SNR值,生成随ROI大小变化的SNR曲线,得到ROI大小对SNR的影响。结果:采用体模对MRI设备进行质量控制检测,所选取的图像中央区域ROI大小对SNR影响较大,当ROI>1000 mm^(2)时因为SNR基本趋于稳定而无法及时发现其变化,不能真实反映SNR的波动。而当ROI<1000 mm^(2)时,随着ROI大小的增加,信号均值增加缓慢,噪声增加幅度较大,随着ROI的增加SNR下降的更快而越来越小,最后趋于稳定。结论:采用体模对MRI设备进行质量控制检测,测量SNR时建议图像中央区域的ROI大小选取≤1000 mm^(2),且每次测量均需选取相同的ROI,可如实反映SNR的变化,确保其每次测量结果具有可比性。

基于自动增益控制的信号量化损耗分析

在卫星信号接收的过程中,量化是模数转换的重要环节,信号量化会带来能量损失,对于信号后续的处理产生影响,根据信号特性选取合适的量化位数和系统基准功率可以有效改善这种损失.本文采用量化前后信号信噪比(signal to noise ratio,SNR)对比的形式来直观表示量化损耗,并给出了一般性分析公式.说明了自动增益控制(automatic gain control,AGC)模块在信号量化中的作用,结合量化损耗公式,通过确定最佳增益系数给出了一种基准功率的选取方式,使得不同SNR的信号量化损耗明显降低.仿真结果表明:在低位量化时,该方式对卫星导航信号的量化损耗能改善约1.5 dB.该分析对于接收机的设计以及工程实现具有一定的参考意义.

基于Turbo编码的低信噪比下可靠通信技术研究

针对低信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)环境下的数字通信系统性能问题,提出一种结合差分相移键控(Differential Phase Shift Keying,DPSK)调制和Turbo码纠错的通信方案。主要介绍Turbo码和DPSK的基本原理,分析它们在低信噪比环境下的优势,设计一系列仿真实验,使用MATLAB作为仿真平台,在加性高斯白噪声信道中评估结合方案性能。实验结果表明,在低信噪比条件下,该方案能够满足通信系统的性能需求,具有较低的误码率(Bit Error Rate,BER)和误帧率(Frame Error Rate,FER),从而实现可靠的数字通信。通过分析实验结果,验证了所提出方法的有效性,为低信噪比环境下的通信系统提供了一种优化方案。

抗干扰技术在卫星通信工程中的应用研究

在卫星通信工程中,日益严峻的信号干扰问题严重影响着信息传输的稳定性和安全性。针对这一问题,文章深入研究了抗干扰技术在卫星通信工程中的具体应用,探讨时频分析、阵列信号处理、自适应滤波以及前向纠错等多种抗干扰策略。经实验验证,实施抗干扰技术后,误码率(Bit Error Rate,BER)降至10-8,信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)平均增长了3.67 dB,性能远超未优化状态。

基于自适应阈值的脑电信号去噪方法

脑电采集后得到的脑电信号(Electroencephalogram,EEG)中含有噪声信号,为了有效去除噪声并保留有用信息,本文在软阈值去噪的基础上,提出一种改进阈值去除EEG噪声的算法。利用小波变换对EEG信号分解,得到多层的高频系数和低频系数;根据分解层次不同,对小波系数进行自适应的阈值处理;将缩放后的小波系数重构,得到去噪后的EEG信号。以信噪比、均方根误差作为去噪效果的定量指标,将改进算法与硬阈值法、软阈值法、Garrote阈值法进行比较,结果表明,改进阈值法优于其他3种阈值法。

电磁超声检测信号的小波自适应阈值降噪研究

针对电磁超声检测信号中通常混有大量噪声干扰,使用小波软硬阈值降噪后信号存在震荡失真、细节丢失等问题,构造了一种新的自适应阈值函数。该自适应阈值函数处处连续且高阶可微。试验结果表明,对电磁超声检测信号进行小波自适应阈值处理,不但可以保护信号的细微特征不被消除,防止信号震荡,增强光滑性;而且还能减小均方误差和失真,提高信噪比,从而提升电磁超声检测的可靠性和准确性。

改进小波阈值去噪方法处理FBG传感信号

为了精确获得光纤布拉格光栅（FBG）传感系统的波长漂移，通过分析传统阈值和阈值函数存在的不足，提出改进阈值选取策略，并构建一种新的阈值函数处理FBG信号；小波基和分解尺度的合理选取提升小波去噪性能，本文提出确定小波基和分解尺度的方法；仿真与实验结果表明，与传统软硬阈值方法相比，本文所提方法信噪比（SNR）提升2～4dB；与本文文献所提方法相比，信噪比提高了1．5dB。满足精确解调FBG中心波长的需要。

基于波谱模拟的红外成像仪信噪比指标设置研究

信噪比(signal to noise ratio,SNR)是评价传感器性能的重要参数,是衡量传感器所获取的数字信号真实性的重要指标。SNR的高低对遥感数据能否得到有效利用具有至关重要的作用。任何传感器的指标设置都要以满足用户需求为出发点,因此有必要开展基于波谱模拟的红外成像仪SNR指标设置研究。首先运用已有地物波谱库数据,从数据模拟的角度出发,通过辐射传输模型,模拟得到入瞳辐亮度数据;然后生成并添加高斯白噪声,按照设计方给出的波谱响应函数进行波谱重采样,得到与设计传感器相同的波段;最后采用波谱特征拟合的方法,判别不同SNR条件下地物的可识别度。针对不同领域用户对地物识别的精度需求,给出相应的SNR建议,为传感器的设计提供科学合理的依据。

基于变分模态分解和独立成分分析的矿山微震信号降噪

微震信号降噪对P波、S波初至拾取、震源定位和震源机制反演等具有重要意义,为此提出一种基于变分模态分解和独立成分分析的微震信号降噪方法。采用变分模态分解将微震信号分解为特定数目的模态分量,再根据模态分量与原微震信号的相关系数剔除噪音特别大的模态分量。针对噪音与有用信号混合的模态分量,采用独立成分分析提取有用信号,再与剩余的低频模态分量相加得到VMD_ICA降噪信号。此外,采用正弦函数拟合的方法去除VMD_ICA降噪信号存在的工频噪音。信号测试表明:VMD_ICA法和VMD_ICA_Sine法降噪均能有效保留微震信号的局部特征,且其信噪比大于直接去除部分模态分量。矿山微震信号应用进一步表明:VMD_ICA法和VMD_ICA_Sine法均能提高微震信号的信噪比,有效地提高了PAI-K法P波初至拾取效果,且VMD_ICA_Sine法优于VMD_ICA法降噪效果。综上所述,VMD_ICA_Sine法能为矿山微震信号降噪提供一种较好的分析方法。

Turbo-CPM系统在窄带低信噪比条件下的性能研究

为克服窄带低信噪比系统传统接收机中解调器与译码器之间缺少信息共享的弊端,将迭代检测原理应用到连续相位调制(Turbo-CPM)系统中,提出了一种基于软输入软输出(SISO)算法的迭代检测方法,探讨了Turbo分量码结构、交织深度、迭代次数和连续相位调制(CPM)指数等主要参数对系统性能的影响,为实际应用中系统参数的选择提供了参考依据。加性高斯白噪声(AWGN)信道下的仿真结果表明:在窄带低信噪比特定条件下,基于Turbo码的八进制部分响应CPM(8M2RC)系统能够有效地改善系统的收敛性,降低地板效应出现的概率,提高系统的误比特率性能,同时兼顾了信息传输的有效性,提高了频带利用率。

GNSS-R信噪比信号在海面测高技术的研究综述

自全球卫星导航反射信号(GNSS-R)概念提出以来,GNSS-R被广泛应用于遥感方面.如海面测高,海面风场反演,海冰检测等多个方面.文中主要介绍了GNSS-R遥感技术在海面测高的应用和研究进展,着重介绍了基于信噪比(SNR)数据测量方法的研究进展,简述了SNR数据测量方法所涉及的理论和信号处理的办法,并根据现有的研究进展,对未来海面测高的发展方向进行展望.

一种信号参数估计的小波去噪方法

针对MUSIC算法在低信噪比(SNR)和信号到来角(DOA)间隔较近时估计性能下降的问题,提出了一种信号参数估计的小波去噪方法,并从伪二维图像去噪的角度对阵列去噪的性能进行了验证。仿真结果表明,对去噪后的信号接收矩阵应用MUSIC算法,不仅可以提高DOA估计的SNR,而且可以提高DOA间隔较近时的算法分辨率。

基于信号高阶统计矩分析的信噪比盲评估算法

正确地进行信噪比(SNR)评估是CDMA系统进行有效通信的基础,也是某些算法实施的基础,如功率控制、多径搜索与跟踪等。传统的方式中,往往以接收到的信号幅度(信号+噪声)的大小来判断接收信号质量,这在SNR较大的情况下是可行的,但在小信噪比条件下,由于噪声干扰严重,接收信号幅度的大小,不能反映接收信号质量水平。只有接收信号SNR的大小,才能反映接收信号的实际质量。本文提出了一种基于信号高阶统计矩分析的SNR盲评估算法,计算机仿真结果表明,该算法较其他算法有更好的适应性。

CMOS影像传感器的信噪比分析

本文使用像素密度归一化方法,对比分析了市场主流厂家生产的多系列数码相机产品中CMOS影像传感器的控噪水平。结论是:2009年尼康推出的采用瑞萨代工传感器的D3S在噪声控制方面达到了顶峰。之后的4年,CMOS控噪技术的发展似乎遇到了瓶颈,各厂商转而在提升像素密度方面大力进取。

高斯势分段双稳随机共振在不同噪声下的轴承故障诊断

为解决经典双稳随机共振(classical bistable stochastic resonance, CBSR)在强噪声下输出信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)较低问题,将非饱和分段双稳随机共振(unsaturated piecewise bistable stochastic resonance, UPBSR)与高斯势(gaussian potential, GP)随机共振结合得到一种高斯势分段双稳随机共振(Gaussian potential piecewise bistable stochastic resonance, GPPBSR)。首先,将GPPBSR与CBSR、UPBSR的势函数分析对比;其次,以SNR和平均信噪比增益(mean signal-to-noise ratio increase, MSNRI)为衡量指标,分别在高斯白噪声和色噪声背景下通过遗传算法参数寻优得到SNR和MSNRI随系统参数的变化规律,其结果表明在两种噪声背景下,GPPBSR系统的SNR和MSNRI均优于UPBSR,抗噪性能更好;最后,为验证在不同场景下GPPBSR系统轴承故障诊断的实用性,将UPBSR和GPPBSR系统应用于6205-2RS JEM SKF和HRB 6205-2Z两种型号的轴承故障诊断中。仿真结果表明,GPPBSR系统在两种噪声背景下的故障信号诊断均是可行的,且比CBSR和UPBSR的性能更优越。

极低信噪比条件下M元扩频UWB通信体制研究

提出一种M元扩频超宽带(UWB)通信方案,从频谱特性、同步方案、误码性能等方面进行了分析与论述。从频谱上看,所提方案发送信号更接近于白噪声谱,隐蔽性好、抗侦察能力强,特别适合于隐蔽通信应用;在抗噪声性能方面,与直接序列超宽带(DS-UWB)相比,能显著改善误码特性,降低误码率曲线中的归一化信噪比,并具有逼近香农容量极限的趋势。同时,充分挖掘信号隐含周期性,提出了一种基于混合伪噪声(PN)码的M元扩频UWB信号快速同步方案,以便在进行极低信噪比UWB通信时,可彻底消除信令支路对系统性能的影响,进一步提高传输效率与隐蔽性。

基于信噪比的自适应二维图像水印算法

提出了一个基于信噪比SNR的完全自适应二维水印算法,该算法应用图像压缩技术,实现了以图像作为水印信号,把原始图像分块作离散余弦变换(DCT),利用信噪比SNR确定各个子块的拉伸因子α,最后水印分量以不同的能量被嵌入到各个子块的DCT低频系数中.实验结果表明该算法具有良好的不可见性和鲁棒性.

超低信噪比调频连续波引信信号小周期态Duffing振子检测

针对超低信噪比(SNR)下调频连续波(FWCW)引信信号难以检测的问题,结合Duffing振子特性和可停振动系统理论,建立了小周期态Duffing振子检测系统。该系统能够克服传统Duffing振子强参考信号检测的固有缺陷,扩展单个Duffing振子的信号频率检测范围,并降低算法复杂度。在此基础上,分析Duffing振子相轨迹特性,提出了基于小周期态Duffing振子的调频连续波引信信号检测方法。实验结果表明,小周期态Duffing振子检测方法在-30 dB的超低信噪比下对真实调频引信辐射信号的平均检测误差小于1%,验证了本文方法的有效性。