基于有符号数乘法器优化设计的自适应陷波器FPGA实现

自适应滤波器因其具有能跟踪未知信号特性并自动调整到最佳的滤波效果而被广泛应用于诸多领域,如噪声消除、智能天线阵、音视频处理等。针对自适应滤波器实时性和运算速度等要求,FPGA成为自适应滤波器硬件实现的主流平台之一。由于系统愈加复杂,FPGA的片上资源也显得弥足珍贵。对于FPGA自适应滤波器而言,资源的大量消耗主要来自于乘法运算量,因此在设计中达到相同的滤波效果时降低乘法资源的消耗是关键。该研究基于EP4CE15F17C8的FPGA平台,采用模块化和并行式的设计思路,基于符号LMS算法自行设计了有符号数阵列乘法器,在有限硬件资源的条件下实现同等滤波效果的自适应陷波器设计。试验结果表明:以滤除工频干扰为例,硬件平台能有效恢复目标信号,与目前流行的自适应陷波器对比,所需乘法器资源减少7%。

基于大学生电子设计竞赛的实践教学改革思考

论文讨论了大学生电子设计大赛中参赛学生的不足之处,分析了现阶段高校电子与信息类专业实践教学的现状,提出了针对实践教学内容、教学方式,师资培训等方面的改革思路。

光学相干探测系统多信号处理性能的研究

针对复杂而密集的电磁环境下多信号共存与传输的特点,为解决光学相干接收系统多信号的同时处理能力,基于声光偏转原理,设计了采用声光偏转技术和光纤相干光探测相结合的测频系统,对不同频率信号的声光互作用和光束偏转进行分析,通过对多频互调的数值仿真,给出了减小多信号互作用下互调现象的解决方案。构建了实验平台,将空间光注入到光纤进行信号复用和传输处理。结果表明,系统对信号的实时捕获能力强,在系统带宽内实现了多信号载频的同时测量,经测试频率分辨率优于0.1MHz,截获率为100%。

基于LHMM的聚众异常事件实时检测改进方法

提出了一种改进的分层隐马尔科夫模型(LHMM)结合熵值的聚众异常事件实时检测方法。使用直方图均衡化对视频帧做预处理,增加图像质量;以分块区域中的人数和总速度作为观察值分两层训练出聚众事件的LHMM。当观察值序列与模型的相似度大于设定阈值时,利用光流法计算该帧熵值,当熵值大于设定阈值时,则认为聚众事件发生;否则,为非聚众事件,继续下一帧的处理。大量实验结果表明:改进的方法具有较高的识别率、较好的鲁棒性和高的处理速度,并且应用环境更广。

车辆GPS监控系统的通信方案设计与实现

本文给出了一个采用新通信方案的车辆GPS监控系统的设计实现,详细描述了系统各部分组成及功能,着重对信息传输的设计实现进行了讨论,并对系统进一步的改进和应用前景做了展望。

基于倒谱分析的防混响时延估计算法

为了提高混响条件下时延估计算法的精度,对广义互相关时延估计算法进行分析后,介绍了倒谱分析在去混响处理中的作用,根据接收信号中各种成分在倒谱的分布情况,对基于同态滤波的时延估计方法提出改进方案。通过仿真实验对比传统时延估计算法和新算法的性能,并从误差角度分析时延估计的准确度。从仿真结果可以看出,本文提出的算法在混响比较严重的环境中做时延估计,其均方根误差比广义互相关时延估计算法(GCC)降低了20%左右,比改进前的基于同态滤波广义互相关算法(CEP-GCC-TDE)降低了8%左右,估计精度有了进一步提高,在室内声源定位中具有实用价值。

基于四象限探测的激光跟踪系统的设计与实现

为提高激光目标系统跟踪能力,提出了一种基于四象限探测的激光跟踪系统。采用四象限探测器完成光斑位置检测与目标信息接收,分析传感器光照位置的输出电流误差变化与光斑偏离光敏面中心坐标对应关系,感知和判断目标方位及运动方向,通过伺服系统的闭环控制方法,实现激光快速跟踪,利用上位机对被跟踪目标的方位信息进行图形监测。实验测试表明,采用四象限光电检测构建的激光目标伺服跟踪系统,能快速搜寻锁定目标,并实施激光指向干扰,在目标位置±20°移动变化时,系统跟踪误差约为0.1%,跟踪速度达到22.6°/s,实验结果为激光跟踪的实际应用提供一定参考价值。

FSK数字调制解调器的应用

在数字信息技术高速发展的今天,快捷、安全、高速的信息传输,一直是信息高速公路发展的题中之义。自商业计算机逐渐普及以来,使数据传输速率也因为频移键控技术的飞跃发展越来越快。而运用FSK,这一数字频移键控技术,使调制解调器在数据传输的应用方向大大拓展。

基于改进平均互谱周期图法的模拟电路故障检测研究

基于模拟电路中器件缺陷引发的电路故障能通过电路输出噪声功率谱密度来表示的现象,提出一种基于改进平均互谱周期图法与深度学习算法结合的模拟电路故障诊断方法。由改进平均互谱周期图法提取不同故障下的噪声谱密度,作为深度学习的特征值,使用K邻近算法对硬件平台采集的数据集进行模型训练与预测,验证了方案的可行性。依托FPGA开发平台,通过实验验证,使用上述方法,故障检测正确率达到了95.7%,检测耗时约2 s,与平均周期图法相比,减小了提取特征值的方差和标准差,提高了故障检测的正确率。

浅谈无线通信信道噪声的特点

无线通信由于它特有的特征,在近几年得到广泛的应用。无线技术给人们带来的影响是无可争议的。如今每一天大约有15万人成为新的无线用户,全球范围内的无线用户数量目前已经超过2亿。这些人包括大学教授、商店负责人、仓库管理员、护士、办公室经理和卡车司机。他们使用无线技术的方式和他们自身的工作一样都在不断地更新。本文主要谈论无线通信信道噪声的特点。

基于机器视觉的水域远程监测应用系统方案设计

针对水面污染区域的识别及快速测量,通过电子测量手段和图像甄别方法,提出了一种高精度的水面污染面积测量方案,以满足水域管理和监测盲点污染需求。根据机器视觉的单目视觉测距原理,采用无人机航拍为该测量过程提供相应参数及污染区域方位信息。系统通过图像分割与堆叠技术对拍摄图片中油污染区域特征进行人工圈定边界识别,利用适用于该面积测量的视觉图像处理方法,设计了水面污染面积测量的人机交互,实现对污染区域面积进行实时或后期测量。试验结果表明,通过无人机实际飞控测量及软件处理,为水域管理提供有效依据,模拟水面污染面积测量精度为10-3 m^2,测量相对误差低于5%,垂直拍摄平均相对误差低于1.3%。

基于视觉传感的地面烟火监测系统设计

针对地面火灾区域识别的实时性要求,提出了一种高精度的地面烟火面积快速测量方案,通过电子测量手段和视觉传感图像甄别方法,对拍摄图像的特征区域进行处理。根据单目视觉测距成像原理,采用无人机航拍为该测量过程提供相应参数及烟火区域方位信息。系统采用视觉图像分割与堆叠技术,初步判别存在烟火区域特征并进行人工圈定边界识别,运用人机交互进行实时烟火面积判断测量。实验结果表明:通过无人机实际飞控测量及软件处理,能准确判断地面烟火区域及位置信息,模拟烟火区域面积测量精度为10^-3 m^2,测量相对误差低于5%,垂直拍摄平均相对误差低于1.3%。

基于水声传感的频移键控图像传输方法

针对水下信道多径传输影响特性,为解决水下传输对载波数据脉冲切换产生的拖尾交叠问题,提出一种改进型频移键控技术的图像传输方法。设计加入码元载波间隔保护机制的FSK数据帧结构以适应水下信号传输环境。通过对单色图像数据进行编码分帧与直接调制处理,利用水声换能器实现水下声波信号传输,有效提高了系统抗干扰和数据传输能力。经实验测试,当选定传输速率R b和载波持续时间τ时,可取相邻载波间的保护间隔不小于2τ,系统能进行稳定传输;恢复图像经灰度直方图仿真比对相似度达98.3%,基本实现零误码率还原。

金属运动目标的平衡线圈探测系统

文章提出一种改进型平衡线圈的金属目标探测系统,实现对金属目标的运动状态识别。分析电磁感应金属探测技术方法,对比平衡线圈结构的特点与工作原理,通过平衡线圈输出差分信号变化来判断金属物体的运动状态信息。经实验测试证明,平衡式电磁感应金属探测具有噪声抑制好、灵敏度高的特性,在一定环境下能对金属物体进行可靠检测,通过上位机能有效监控金属物体的运动状态和速度变化。

声光偏转多频信号同时探测互调现象研究

声光偏转效应可用于信号载频相关信息的测量。但当多个射频信号同时加载到声光偏转器时,在布拉格条件下信号间将发生互调现象,给信号检测带来很大的困难,尤其是三阶互调光束的干扰尤为严重。针对这种声光衍射产生的互调干扰,从声光衍射互作用原理出发,讨论了产生互调现象的条件、衍射分布和信号频谱图。通过理论分析,提出了减小互调现象的方法和措施。构建测试系统平台,对多路信号同时到达声光偏转器时产生互调干扰的程度进行了实验验证。在声光偏转器有效带宽内,衍射效率一定的情况下,通过适当控制射频驱动功率,保证声光偏转器工作在线性区域,可有效地减小互调干扰,从而有利于系统的信号检测。