改进仿射投影算法及其在电子回声消除中的应用

在电子回声消除应用中,为提高自适应算法的收敛速度,提出一种改进的仿射投影算法及其快速实现形式.新算法利用回声路径的稀疏结构特征,通过收敛步长控制矩阵,按滤波器各系数幅值大小,等比例地为其指定相应收敛步长,以加快大系数收敛,最终达到加快滤波器整体收敛速度的目的.对新算法进行的统计学分析,为其快速收敛于目标系统的算法特性提供了理论依据.仿真实验表明与传统自适应算法相比,新算法能减小稳态失调并大幅提高收敛速度,其低计算复杂度亦保证了系统的实时性.

自适应回声消除的初期迭代统计学模型及改进算法

为减少滤波器长度,提出自适应滤波算法初期迭代统计学模型及改进的回声消除算法。提出的统计学模型分析了自适应算法迭代初期滤波器各系数的均值和方差。基于该模型提出的改进算法,先检测回声路径峰值,进而确定回声路径延时,然后以延时为中心,用一个短的滤波器辨识原回声路径活跃系数部分。用实际回声路径进行仿真,理论和实验结果均表明,新算法在迭代的前75～100步已可准确检测回声路径峰值并确定延时;而减少滤波器长度,可大幅提高自适应算法收敛速度并降低算法计算复杂度。

解相关仿射投影算法及应用

为了提高自适应算法工作于强相关信号输入时的收敛速度,提出解相关仿射投影算法(DAPA).DAPA对输入信号矩阵进行预处理以解除不同时刻输入信号的相关性;利用输入矩阵的正交分量更新滤波器系数,对收敛步长进行优化以使后验误差最小化.将DAPA应用于回声消除系统,用有色噪声及真实语音信号进行仿真.结果表明,DAPA收敛速度快,计算复杂度适中.

改进的Haar子带变换双滤波器自适应算法

为提高双滤波器结构(Dual filter structure,DFS)一级滤波器W1(k)的收敛速度,本文提出一种改进的Haar子带变换(Partial Haar transform,PHT)算法。新算法先对W1(k)的输入信号进行PHT变换以压缩滤波器长度;然后通过优化收敛步长使后验误差最小化以提高收敛速度;最后通过分时保存、维护算法的归一化因子以降低算法计算复杂度。通过提高W1(k)的收敛速度,新算法可以更少的迭代次数获得稳定的延时估计,从而提高DFS的整体收敛速度。以回声消除为应用背景对新算法进行实验仿真,实验结果表明新算法性能显著优于其他传统的自适应算法。

应用于双滤波器结构的活跃系数定位算法

为提高定位精度,提出用移动窗积分进行活跃系数定位的算法。结合双滤波器结构,利用一级滤波器W1(k)辨识目标系统,对W1(k)进行平方与移动窗积分运算,以最大积分值区间作为活跃系数位置。二级滤波器W2(k)在时域对应活跃系数位置,以精确辨识活跃系数。仿真实验结果表明,与传统定位算法相比,该算法充分利用回声路径的稀疏性,可提高定位精度,使W2(k)有效覆盖所有活跃系数,达到提高收敛速度、降低稳态失调现象的目的。

单滤波器延时估计-局部迭代算法

利用目标系统的稀疏性,提出基于延时估计的局部迭代(Delay Estimate-Selective Partial Update,DE-SPU)算法以降低滤波器有效长度。新算法先利用移动窗积分获取目标系统的延时估计以确定活跃系数位置,然后每次迭代均以自适应算法更新全部活跃系数与循环更新一段非活跃系数。活跃系数获得较高的更新频率以提高系统收敛速度,非活跃系数获得较低的更新频率以保证系统的跟踪能力。新算法用一个滤波器完成对稀疏系统的延时估计与活跃系数辨识,可有效避免双滤波器结构的信息冗余。最后以回声消除为应用背景对新算法进行实验仿真,仿真结果表明新算法性能优于传统的的NLMS算法以及各种双滤波器算法,进一步验证了新算法的有效性。

任务驱动教学法在《数字信号处理》教学中的应用研究

针对传统教学模式的弊端,提出对《数字信号处理》课程采用任务驱动模式进行教学。通过对心电信号进行频谱分析、降噪处理等作为案例,讲授谱分析与滤波器设计等相关章节。案例取自于实际医疗仪器设计,因而直观、生动,有利于提高学生学习兴趣与培养学生解决问题的能力。与传统教学方法相比,以任务驱动模式实施教学后,学生到课率显著提高,在后继课程运用数字信号处理解决问题的能力亦有明显改观。

针对回声消除应用的自适应算法评价标准研究

为确定一种较优的自适应算法评价标准,以回声消除应用为背景,对残余噪声(RN)、回声返回损耗(ERL)与失调(MIS)3种评价标准进行比较分析.指出RN、ERL只考虑残余噪声功率,忽略了自适应算法的辨识精度,当残余噪声存在频域起伏等缺陷时,RN、ERL无法反映该缺陷,并以子带分解算法为例对各评价标准进行系统仿真.结果表明失调可有效反映子带分解算法辨识精度低的缺陷.最后提出与RN、ERL相比较,失调应为更严谨的评价标准.

基于STM32的防长者走失智能报警系统

该文设计了一款基于stm32的防长者走失追踪报警系统。系统主要实现自动报警与长者定位功能,系统主要包含发射机和接收机两部分并且以STM32F103ZET6为核心控制器。其中,发射机控制NEO-6M-0-001 GPS定位芯片和SIM900A芯片以获取目标的位置信息,然后向指定号码发送短信以实现报警功能作用,最后通过NRF24L01将定位数据发射到接收机。接收机接到定位信息后,通过串口将信息上传至电脑以实现地图上定位。经测试表明系统稳定性强,使用方便,具有较大的应用前景。

用于回声消除系统的自适应延时估计算法研究

为避免回声消除系统中滤波器过长导致的各种缺陷,提出一种单滤波器结构的自适应延时估计(delay estimation,DE)算法,并与现有的两种双滤波器延时估计算法S-DE、PHT-DE进行对比研究。先阐述自适应延时估计算法的原理,并对三种算法进行理论研究,然后采用高斯白噪声作为输入信号,以稀疏回声路径为实验条件,对算法进行计算机仿真。仿真结果表明,与PHT-DE相比,S-DE算法计算复杂度较低而稳定性较弱,但两种算法均为双滤波器结构,因此存在信息冗余而导致计算复杂度浪费。新算法为单滤波器结构,可有效避免双滤波器结构的信息冗余,其性能与计算复杂度均优于S-DE、PHTDE,是各种DE算法里实用性最强的算法。最后指出该算法的改进方向是进行统计学建模,为参数设置提供理论指导公式。

应用型高校“电子线路CAD”课程教学探讨

“电子线路CAD”是高校电子类专业中一门必修基础课程,注重学生工程实践能力的培养。针对传统教学中教学内容模式单一、“重理论、轻实践”、缺乏完善考核机制等问题,对课程教学内容和方法、考核内容与方法进行设计,通过实施,激发学生学习的积极性,教学效果显著提高,对应用型人才培养有一定的促进作用。

基于Android智能电视的无线视频监控系统的设计

提出了一种基于安卓系统智能电视的无线视频监控系统的方案,阐述了系统的总体结构,分析并研究了系统的关键技术,完成了系统服务器端与智能终端的设计,使用3G/4G、Wi Fi等无线网络进行数据传输,设计并实现了整个视频监控系统.经测试表明系统稳定性强,使用方便,具有较大的应用前景.

多视角分布式视频传输与处理系统的研究

针对目前市面上显示系统在分布式视频编解码方向上的不足,提出了一种基于物联网的多视角分布式视频传输与处理系统,使用多视角RPRISM编解码来实现分布式系统架构。主要介绍了该系统的总体结构以及主要功能,重点研究了多视角分布式的编码方法以及MDVC处理子系统的实现。

基于LabVIEW平台的无线火灾报警系统

针对传统的短距离传输和有线传输方案的不足,本文提出了一种在Lab VIEW平台上设计的火灾报警系统。本系统采用CC2530和STC12C5A60S2单片机作为核心控制器,使用Zig Bee物联网技术、GSM/GPRS移动通信技术、Lab VIEW虚拟仪器软件开发平台与火灾报警系统技术相结合,完成系统软硬件电路设计。

稀土掺杂Sr_5(PO_4)_2SiO_4发光材料的制备工艺研究

采用高温固相法制备了稀土掺杂Sr_5(PO_4)_2SiO_4发光材料,研究了样品的发光性能,研究了预烧结温度、烧结温度、烧结时间对样品发光性能的影响。Sr_(4.975)(PO_4)_2SiO_4∶0.025Eu^(2+)荧光粉能够被400 nm左右的近紫外光激发,发射光谱受基质晶格结构影响呈现双峰发射现象。实验结果表明,预烧结温度选择850℃,烧结温度选择1400℃,烧结时间选择600 min,制得的样品的发光性能最佳。

希尔伯特-黄变换在电压闪变测量中的应用

电压闪变是影响电能质量的一个重要因素,针对闪变水平的计算问题,将希尔伯特-黄变换(HHT)应用于电压波动信号的时变分析中。首先,对提取的电压包络信号进行了HHT变换,从而获得了波动电压的时变参数;然后,将瞬时幅值按照"频率—电压波动"曲线进行加权,得到了瞬时闪变视感度;最后,通过统计计算,得出了短时闪变严重度。对新算法进行了仿真,以含有10 Hz与20Hz闪变成分的电压信号为例,每0.01 s可输出一个闪变值,实例的统计结果与理论结果误差仅为3.863%,符合IEC的要求。研究结果表明,该算法与IEC法、FFT法相比,具有多分辨率的特点,可用于获取电压幅值、频率的瞬时信息,提供更及时有效的瞬时闪变值;另外该算法还能够适用于非平稳信号的闪变测量。

潮间带无线传感器网络路由算法

以潮间带无线传感器网络(IT-WSN)为例进行深入研究,提出期望剩余传输次数(PRTX)算法. PRTX算法充分考虑网络端到端延迟时间、节点剩余能量、邻居节点之间的距离,以及链路质量,形成一个综合性的路由判据,并利用指数加权平均算法加强路由选择的稳定性.仿真实验结果表明,PRTX路由算法在网络生命周期上比经典算法期望传输次数(ETX)提升了约19%,保障了较高的收包率,并且在节点通信距离变化时具有较好的性能稳定性.同时仿真实验与实际实验都表明,PRTX算法在网络端到端延迟时间上比经典的ETX算法降低了约10%,并提升了网络能量消耗的均衡性.

基于IEEE1588协议的从时钟同步控制算法研究

主要针对IEEE1588协议的原理给出了一种算法方案。结合PID控制算法和反向传播神经网络算法,实现了一种自适应调节从时钟频率的方法。Matlab仿真结果分析得出,该同步算法有较高的精度和自适应能力,应对复杂网络中的各种误差,可以有效的进行调节补偿,保证了从时钟同步的稳定性。

电器设备远程智能监控系统设计

为了实现对家庭电器设备的远程实时监控,同时避免人们日常生活中因为不合理用电发生的安全事故,提出了一种电器设备远程智能监控系统.系统硬件部分主要包括用电器节点检测电路、树莓派、摄像头模块、STM32F103ZET6.软件部分由手机APP程序、STM32控制程序、树莓派程序组成.硬件在C语言和Python语言编写的程序控制下,实现手机(平板)远程监控家用电器设备运行.STM32F103ZET6作为前端检测控制中心,树莓派作为网络接入及摄像监控设备,搭配手机APP远程操控,构成电气设备远程智能监控系统.系统可以实时检测室内电器的电流、电压、功率等参数,并与设定值进行比较,将数据及警报信息发送至用户手机APP,数据异常则及时将警报短信通知用户,用户也可通过APP的视频接口实时查看室内环境,并且进行控制操作.该系统能够有效的减少电器安全隐患,具有较好的应用前景.

移位线性插值算法在同步化中的应用

为了解决传统的线性插值算法在数据同步化过程中涉及到大量的乘、除法操作,从而导致运算效率低等问题,将移位线性插值技术应用到数据同步化中。开展了用移位比较的方式对非同步化数据进行线性插值以实现数据同步化的分析,建立了完成一个整周期同步化与所需CPU时钟周期之间的关系,提出了移位线性插值的方法;最后,在DSP TMS320F2812上对移位线性插值算法完成64点同步化运行的时钟周期进行了统计。研究结果表明,移位线性插值算法减少了CPU运行的时钟周期,运算效率提高了近768.08%。