Hermite矩阵特征值分解的硬件加速

在数字信号处理领域,Hermite矩阵的特征值分解有着非常广泛的应用.为了解决其硬件实现问题,提出了一种基于复数域Jacobi算法的硬件加速架构,该设计方案可适用于不同大小的Hermite矩阵.为了在计算精度、计算速度和资源占用之间取得平衡,在Matlab平台上对定点运算的小数位量化位宽进行了仿真,以8×8大小的Hermite矩阵为例,确定了15位的小数位量化为最佳.分别介绍了复数域Jacobi算法硬件加速中寻找最大非对角线元素、构造酉矩阵和更新特征值矩阵和特征向量矩阵的硬件电路结构.在Zynq-7000系列FPGA开发板上进行了实现,仅需要17 438LUTs和24 650Registers即可在34.42μs内完成对8×8大小的Hermite矩阵的特征值分解.

不同授粉品种对新红1号苹果果实品质的影响

以新红1号苹果为试材,分别授以新红星、嘎啦、秦冠、首红、藤牧和金帅的花粉,分析授粉对新红1号果实品质的的影响。结果表明,授粉品种对新红1号苹果果实单果重、种子数、硬度、可溶性固形物、可溶性糖、还原糖影响显著,而对果柄长度、果柄粗度、果点密度、Vc含量、酸度和着色等影响不明显。结合生产实际,认为首红和金帅可做为新红1号苹果的优良授粉树。

高速ADC的性能测试

针对某信号处理机中的高速A/D转换器(ADC)的应用,利用数字信号处理机的硬件平台,采用纯正弦信号作为输入信号,用数字信号处理器(DSP)控制采样,并将A/D转换后的数据存储,进行FFT变换,进而来分析ADC的信噪比及有效位数。该测试方法具有全数字、可编程、精确度高等优点,是较为先进的测试方法。

基于神经网络的电参数反演载荷算法

提出一种基于神经网络的抽油机载荷反演算法,从电机输入电功率和载荷输出非线性逼近的角度建立高维输入输出系统模型,通过对网络误差的负梯度反馈,自动调整权值参数,求解电参数到载荷的映射网络.通过实测数据软件仿真,算法能实现电参数到载荷之间的非线性拟合,误差小于10-3,相关系数达到0.95以上.

基于ADSP2106X的高速并行雷达数字信号处理系统

以雷达信号处理领域中的应用为例,介绍了基于ADSP2106X的高速并行数字信号处理系统的设计方法。ADSP2106X本身的特点使其非常适合于高速实时处理的场合,与可编程逻辑器件的组合应用更使得该系统具有通用性强、外围器件少等特点。

步进频信号处理的多普勒补偿新方法

提出一种步进频信号处理中多普勒效应补偿的新方法.根据时间-频率二维数据矩阵中包含的距离、速度信息,利用不同距离单元的主杂波谱线所处的滤波器号几乎相同,且所占的距离单元数比较多的特点,采用FFT快速数字信号处理算法,实时、准确地得到多普勒频率的补偿值,从而对步进频信号处理中多普勒效应进行补偿.仿真实验结果表明,该方法简单有效,并已应用于毫米波火控雷达信号处理系统中.

基于超复数傅里叶变换的彩色图像水印算法

提出了一种基于四元数傅里叶变换(QFFT)和改进的量化索引调制(QIM)算法的彩色图像数字水印嵌入算法,对载体图像进行QFFT变换,对水印图像进行压缩及量化编码,从而嵌入到经过QFFT变换的载体图像的分量中,实现了水印的嵌入以及盲提取.实验结果表明,基于带失真补偿的QIM算法的水印算法对比传统QIM,实现了不可见性和鲁棒性的较好折衷,对高斯、椒盐噪声、JPEG压缩、遮挡、滤波以及图像增强攻击有更好的鲁棒性.

基于残差集的CFA图像序列无损压缩新算法

提出了一种基于残差集的颜色滤波阵列(CFA)图像序列的无损压缩新算法.通过构造CFA图像序列的残差集,去除图像序列间的数据冗余;设计了一种最佳可逆滤波器对残差集图像进行通道分离滤波,去除图像内的冗余信息,提高CFA图像压缩性能.将该算法与通道分离滤波JPEG和PNG算法进行了对比,结果证明,残差集无损压缩算法具有最高的数据总量压缩比、最低的平均压缩率和最好的重建CFA图像峰值信噪比.

n型砷化镓微区光电化学腐蚀过程

在n-GaAs电解液界面,用聚焦He-Ne 激光照射,使n-GaAs 表面发生微区光电化学腐蚀,用计算机控制步进马达,使试样在X-Y二维方向扫描移动,能在晶片上得到刻蚀点直径2μm 的刻蚀图案.研究了激光相对光强,KOH、H_2SO_4、KCl 等刻蚀剡的浓度,光腐蚀的时间,电极电位等因素对腐蚀点的直径和深度的影响,通过实验数据找出腐蚀过程的规律,并用光电化学原理进行解释.

实时高斯噪声产生方法

根据实时产生符合高斯分布的噪声信号的要求,本文提出了一种基于中心极限定理的高斯噪声实时产生数字方法。使用该方法进行计算机模拟仿真,结果表明,本方法原理正确,适用于以DSP或FPGA为核心的高速噪声实时产生系统。

研究生课程多元化教学改革探讨

针对硕士研究生在学习"数字图像处理与模式识别"课程中面临的理论与实际脱节、书本知识陈旧和教学手段单一等问题,本文从教材选择、讲授内容和手段、讲授形式和考核方法等方面进行了教学改革的探讨,通过在教学活动中不断实践探索,使学生在学习中不仅学到了丰富的理论知识,而且通过开放的实验环节找到理论应用到实际之中的关键所在,同时带领学生放眼于本领域的热点技术,激发了大家的研究兴趣。本课题已获得"211工程"三期的资助。

ESPRIT算法广义逆矩阵求解的快速FPGA实现

在基于旋转不变子空间的信号参数估计(estimating signal parameter via rotational invariance techniques,ESPRIT)算法中涉及到求解信号子空间矩阵的逆矩阵,针对常用方法计算复杂度高,实时性差等问题,提出使用广义逆公式对信号子空间矩阵进行求解的方法.在FPGA平台上设计并实现了由复数矩阵乘法、矩阵LU分解、下三角矩阵求逆等子模块构成的广义逆矩阵求解系统.利用该系统求解广义逆矩阵所用的时间约为2.18 ms,与在MATLAB上对同样矩阵进行广义逆求解的平均用时15.7 ms减少了7.2倍.使用该系统的结果在MATLAB上完成后续仿真,对ESPRIT算法最终所得角度进行误差分析,最终所得角度的平均估计误差约为0.04°.结果表明,该系统能在保证结果精确度的同时有效减少运算时间.

超宽带雷达系统中图像恢复新算法

针对超宽带穿墙雷达系统中低信噪比回波信号成像困难的问题,提出了一种基于子空间的约束最小二乘扩展多通道盲图像恢复新算法。在建立穿墙雷达成像退化模型的基础上,将穿墙雷达成像的高分辨问题转化为多通道盲图像恢复问题,并通过把子空间的概念转化为对降晰函数的约束,构造了新的代价函数进行扩展多通道的盲图像恢复。实验结果验证了本文提出的新算法能有效的改善雷达图像的分辨率。

改进的自适应Zoom-FFT算法研究

在分析了经典的Zoom-FFT算法的基础上,提出了一种改进的自适应Zoom-FFT(AZ-FFT)频域细化算法,通过比例因子的自适应取值算法和频谱调制校正算法,使得AZ-FFT算法运算量减少,满足了工程应用的实时性要求,且通过仿真验证了该算法的实用性能。

3mm脉冲MTD雷达实时信号处理系统

介绍了用DSP芯片ADSP2 10 6X并行结构实现了 3mm脉冲MTD雷达的实时信号处理系统 ,通过并口和串口实现了与显示终端和天控单元的全双工通信。该系统既满足毫米波MTD雷达的高要求 ,又有高的处理速度 ,高的距离分辨率和高的谱分辨率 。

激光选择性烧结钨、铜制作电子线路图形的研究

为了改进现有电子线路图形制作工艺,应用新型激光烧结技术在陶瓷、高分子材料、半导体以及玻璃等基板上根据需要烧结金属和非金属线条、线路以及图像(如人和动物图案),取得初步研究结果。本技术可用于布线、修复断裂线条和作标记等。这里着重介绍激光烧结技术在陶瓷、高分子等材料上制作钨、铜线条、图形的工艺流程、浆料制作以及金属特性等研究成果。

变换域函数空间下周期非均匀积分与重构方法

目前线性正则变换域内的周期非均匀采样理论构造的重构函数具有较高的旁瓣和缓慢衰减的速率,针对该问题,借助线性正则变换域多抽样率信号处理理论和多通道准确重建滤波器组理论,提出了基于线性正则函数空间的周期非均匀积分与重构理论.通过引入自由度较高的分段积分窗函数,该算法不仅可构造出具有紧支撑特性的重构函数,并且积分通道数不受函数空间基函数支撑区间长度的限制,更适用于只能获取有限采样点和硬件资源的实际应用场合.仿真结果表明,该算法与其他传统算法相比,可以降低插值误差,提高重构性能,减少资源开销.

河水漫溢对荒漠河岸林植物群落生态特征的影响

从河水漫溢干扰对塔里木河下游植物群落物种多样性的影响以及对天然植被恢复作用上开展了分析和研究,结果表明:(1)输水前塔里木河下游仅见9科13属17种植物,但输水后漫溢区出现了12科26属34种植物,其中的18种植物是非漫溢区未曾发现的;(2)从样地植被调查计算的多样性指数看,漫溢区物种的多样性和丰富度比非漫溢区有明显增加;(3)从漫溢后一定时间内植物群落中不同物种的重要值看,漫溢后1年生草本植物迅速萌发,而多年生草本由于根系和繁殖上的优势逐渐在群落中占据优势;(4)由于胡杨、柽柳等植物在多次漫溢条件下易于萌发,因此多次漫溢后这些乔、灌木植物逐渐占据群落中的优势地位;(5)在漫溢过程中由于微地形改变了漫溢干扰的强度因此漫溢后微地形差异造成地表生态特征出现明显的差异;(6)通过讨论,漫溢干扰对塔里木河下游这样一个严重受损生态系统恢复的作用十分明显,但是这一作用的体现是与输水后下游生态水文过程完整性的恢复相联系的。

高选择性苯乙酮加氢Ni-Sn-B/SiO_2非晶态催化剂的制备及表征

采用化学还原法制备了一系列三元非晶态Ni Sn B/SiO2 催化剂 ,并考察了Sn含量对催化剂的苯乙酮选择加氢制备苯乙醇反应的活性及选择性的影响 ,同时对Sn改性前后的催化剂进行了系统的表征 .XRD结果表明 ,Sn物种在催化剂表面高度分散 ,没有改变催化剂的非晶态结构 .SEM结果也表明Sn的修饰并不改变非晶态合金的特征形貌 .在苯乙酮加氢反应中 ,当Sn/SiO2 =10wt %时 ,羰基加氢产物苯乙醇的得率可高达 97 5 % ,且苯环加氢产物仅为 0 5 % ,显示了良好的羰基加氢选择性 .结合XPS结果 ,我们将该催化剂优异的催化性能归因于非晶态合金独特的电子结构、活性组分的高度分散及催化剂中Sn氧化物对羰基的选择性活化 .

电磁法在新疆干旱区找水效果及适应性探讨

运用加拿大PHOENIX公司V5系统MT大地电磁法、美国GEOMETRICS公司EH-4系统电导率成像法、加拿大PHOENIX公司V5(2000)系统CSAMT可控源音频磁大地电流法、V5(2000)系统TDEM瞬变电磁法及法国IRIS公司NUMIS系统NMR核磁共振法,在新疆典型干旱水文类型已知条件区开展找水试验研究工作,探讨新疆典型干旱水文类型区几种先进的电磁法及其有效性、适应性,对今后在新疆干旱区开展电磁法找水工作提供参考.