基于随机共振的井下无线电磁2FSK信号解调

井场及周边电器所带来的噪声干扰会对接收到的无线电磁2FSK调制信号产生影响,在信噪比低时提取信号特征困难。为此,提出了一种基于浣熊算法的自适应双稳态随机共振系统,以降低2FSK信号的误码率。该方法充分利用浣熊算法的全局探索和局部优化平衡能力,通过并行选择和优化随机共振系统的多个参数,以获得系统输出的最大信噪比增益。利用卷积神经网络对随机共振系统输出的信号进行解调,并评估其误码率。仿真和试验结果表明,在低信噪比条件下,基于浣熊算法的随机共振系统输出信号的特征频率相对于蚁群优化算法更加显著,并且具有更低的误码率。研究结果可为井下信号实时传输提供技术支撑。

一种基于DSTFT解调2FSK信号的新方法

现有解调 2FSK信号的方法 ,大多采用时域解调的方式。本文提出了一种利用离散短时傅里叶变换 (DSTFT)在时频域解调 2FSK信号的新方法 ,仿真表明效果良好。

2FSK信号“指纹”特征的研究

人有表示个体属性的指纹特征 ,无线电通信信号 (下称信号 )是否存在描述个体电台的电子“指纹”特征 (下称“指纹”特征 )呢 ?文中分析了信号“指纹”特征存在的可能性 ,并以 2FSK信号为例 ,论述了 2FSK信号应具有的“指纹”特征 ,同时提取了其中部分“指纹”特征。

基于Duffing振子的2FSK信号检测方法研究

针对在强噪声环境中传输的应答器上行链路2FSK信号的检测问题,本文基于混沌系统对初始条件敏感及对噪声免疫的特性,利用Duffing振子检测应答器2FSK信号。结合混沌系统产生相变的条件和2FSK信号的调制方式,给出利用Duffing振子检测微弱2FSK信号的方法和步骤,并利用功率谱熵对系统在策动力作用下所处的不同状态进行判别。在理论分析的基础上,利用Matlab/Simulink建立仿真模型。仿真结果表明,利用Duffng振子检测2FSK信号,及以功率谱熵为判据的方法是可行的,并且其性能优于传统的相干检测法。该方法具有较高的检测精度和很好的抗噪声性能。

Lyapunov指数在弱2FSK信号检测中的应用

针对现有基于Duffing振子的2FSK信号检测方法在混沌临界阈值确定与相图判别两方面存在精度低、效率低的问题,提出了利用Lyapunov指数法确定阈值,并定量分析和判别检测系统输出状态的方法。在分析Duffing系统中Lyapunov指数算法的基础上,进行了仿真实验与分析,结果表明基于Lyapunov指数的2FSK信号混沌振子检测方法提高了阈值设置的精度,保证了2FSK信号检测的可靠性。

基于功率控制环扰动的DC-DC变换器能量信息一体化研究

针对实现DC-DC变换器之间的信息交互较为复杂的问题,提出了一种基于功率控制环扰动实现其能量信息一体化的方法。通过在DC-DC变换器的传统功率控制环中叠加二进制频移键控(binary frequency shift keying,2FSK)信号作为扰动,将数据信息叠加到传统脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)信号中,使得该PWM信号同时包含数据信息,实现能量信息一体化。首先,给出基于2FSK的功率/数据双载波调制以及实时的滑动离散傅里叶变换(sliding discrete Fourier transform,SDFT)解调方案。然后,通过对Buck变换器的能量信息一体化模型进行小信号建模与分析可知,降低输入阻抗可提升通信的信噪比。最后搭建一个由两个Buck变换器并联的实验装置进行验证。实验结果表明在稳态和负载突变的工况下均可实现3 kb/s的稳定通信,验证了所提方法的可行性。该方法使得DC-DC变换器能同时进行功率变换和数据传输,提升数字化和智能化水平。

基于2FSK的ICPT系统高速信号传输方法

针对感应耦合电能传输(ICPT)系统信号传输存在信号幅值衰减和较强电磁干扰的问题,基于2FSK调制解调方式,提出了一种新型的高速信号传输方法.该方法在不增加系统主电路能量耦合线圈以及不影响主电路正常工作的前提下,实现了高速信号传输.分析了不同结构下主电路信道的阻抗和频域响应特性,确定了调制解调方法及其实现方案,并搭建了系统实验平台,在2.5和1.7 MHz的载波频率下,有效实现了100 kHz脉冲信号的传输.仿真与实验结果验证了所提出的高速信号传输方法的可行性.

基于ZAM-GTFR的2FSK/BPSK复合信号参数估计方法

针对跳频频率为2的频率编码与二相编码复合调制信号(2FSK/BPSK)参数难以估计的问题,通过对2FSK/BPSK信号ZAM-GTFR变换的分析,提出了一种参数估计方法。首先对接收信号进行ZAM-GTFR变换,并进行一维搜索获得反映BPSK相位突变的负尖峰,再做快速傅里叶变换,根据基波频率估计相位编码码速率;同时,利用负尖峰出现的频点以及ZAM-GTFR时频图的脊线,对脊线做二值离散以及差分,分别提取2FSK频率及其码速率。仿真分析表明,在讨论的信号模型下,当信号全频段信噪比大于-1dB时,该算法能以正确率优于90%的较高精度估计信号参数。

2FSK信号的相关解码算法

给出了一种基于短时循环自相关特性的2FSK信号快速解码算法。该算法具有抗干扰性能好、编程简单、计算量少、信号动态范围大、便于用DSP芯片实现等优点。用此算法设计的系统实时解调8路2FSK信号,实地入网运行效果良好。文中对相关解码算法运用中的有关问题进行了讨论。

基于随机共振理论对2FSK信号输出误码率的研究

2FSK信号常用于进行中低速数据传输,但在强噪声背景下2FSK信号接收产生的误码率较高,基于以上问题提出了一种基于随机共振理论降低2FSK信号相干接收误码率的新方法。根据随机共振原理建立了非线性系统模型,进行数值实验研究,并与传统降低误码率的解调方法进行对比。实验数据显示,系统输入信噪比在-14.3~0dB时,输出的误码率会呈现大幅度的降低,其中系统输入信噪比在-6.5dB时,相比于传统模型误码率下降了14.3%,同时输出的频谱载波幅值是传统方法的2.07倍,系统输出信号的准确率得到大幅提升。

一种基于DDS技术的2FSK铁道信号发生器

目前,我国铁道通信频率调制信号仍以二进制键控频移(2FSK)为主,为能够方便地产生2FSK调制信号,文中采用直接数字频率合成(DDS)技术研究设计了一种铁路专用的2FSK信号发生器。该信号发生器以FPGA为开发平台实现DDS模块功能,其输出离散电压信号经AD9708进行D/A转换,最后通过一个7阶椭圆低通滤波器输出正弦信号,同时单片机MSP430149作为整个系统的控制单元,控制信号的发送。所设计系统结构稳定,频率可调,相位连续,操作简单。

Levy噪声驱动下基于三稳态随机共振理论降低2FSK信号误码率的研究

基于Levy噪声下2FSK信号接收误码率较高的问题,设计了一种在Levy噪声背景下基于三稳态随机共振系统来降低2FSK信号误码率的新方法,并与2FSK信号包络检波解调传统模型作对比。实验结果表明:信号在经过随机共振系统后,载波信号1和载波信号2的频谱幅值均大幅提升,相比传统方法分别提升了98.7%、79.2%,对应两支路信噪比分别提升了6.17 dB和5.61 dB,误码率相比于传统模型降低了7%。

一种基于周期图解调2FSK信号的新算法

提出一种基于周期图解调2FSK信号的新算法.它将功率谱估计的周期图法与离散短时傅里叶变换相结合来求取接收信号的时频关系,在时频域对2FSK信号进行检测.研究了周期图解调算法的解调原理,并对关键参数进行了数学建模和理论推导,建立理论公式.实验结果表明,解调算法优于传统解调方法.另外,还通过对几种窗函数解调性能的仿真实验得出矩形窗的解调性能最差,汉宁窗解调性能最好的结论.

α稳定分布噪声下数字频移键控信号的分数低阶循环谱分析

针对α稳定分布噪声环境下数字通信信号的二阶与高阶循环统计特征显著退化问题,结合分数低阶矩和共变理论对二进制频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)信号的分数低阶循环谱公式进行了理论推导,并对2FSK信号在不同混合信噪比、分数阶因子和特征指数条件下的分数低阶循环谱进行了详细的仿真分析.理论和仿真结果表明:2FSK信号分数低阶与二阶的循环谱结构相同,其谱峰对应的循环频率相同,谱峰的幅度值不同,取决于循环谱的阶因子.相对于在低混合信噪比下失效的二阶循环谱,分数低阶循环谱对α稳定分布噪声具有更强的抗干扰性和适用性.

基于复信号处理的二进制频移键控实现方法

二进制频移键控(2FSK)在电力线载波通信系统中得到了广泛应用,传统的2FSK的调制与解调通常采用实信号处理的方法来实现。文中提出一种基于复信号处理的数字复调制与数字复解调的方法,该方法根据输入数据的比特值产生复低通信号,并进行低通滤波、复调制从而实现2FSK的复调制;对2FSK输入信号进行抽样,并进行复解调、低通滤波得到复低通信号,将复低通信号与其延迟后的共轭信号进行复数相乘并对所得到的积的虚部进行判定从而完成复解调。

基于DSP的二进制频移键控的实现方法

二进制频移键控(2FSK)在电力线载波通信系统中应用广泛。本文提出了一种基于数字信号处理(DSP)时,相位连续2FSK信号的非相干差分解调方法——单零点FIR滤波器系数方法,并给出了DSP实现的结果。

DSTFT在应答器信号解调方面的应用研究

应答器2FSK信号的解调大多数采用时域解调的方式。文章将离散短时傅立叶变换(DSTFT)应用到对应答器2FSK信号的解调,并且提供出一种简单可行的同步方法.对系统的硬件电路进行设计,包括A/D转换模块、RAM模块、算法模块、地址调整模块、判决模块.

基于DSP的无线数据传输平台设计与实现

利用DSP平台可移植性好的特点,设计了一种基于DSP与2FSK的无线数据传输平台,给出了系统的设计思路、平台硬件结构及主要算法程序流程。系统使用PLL和混频器实现了调制载波信号与550 MHz UHF信号之间的变换,并根据查表法和非相干解调原理,实现了基带信号的2FSK调制解调算法。当DSP工作在160 MHz频率时,解调一个二进制码元的时间为3μs,满足系统设计要求。实际测试表明该系统可稳定运行。

基于FPGA的机载电力线载波通信调制解调模块设计

面向复杂机载环境下大量电子设备控制信号和数据信息的传输需求,研究基于机载电力线的载波通信方案和设计实现方法,进行原理开发验证和应用测试;论文研究基于FPGA的机载电力线载波通信系统中调制解调模块设计方法,设计的2FSK调制解调模块包含调制通路、解调通路和控制电路3个部分,给出了每个部分内部具体子模块的设计原理和实现方法,并针对子模块功能分别进行了仿真和实验验证,最终结合所开发的电力线载波通信系统进行通信性能测试,结果表明了文章设计的调制解调模块的正确性,在通信波特率115.2 kbps情况下,可实现通信误码率低于10^(-5)。

基于DSP实现的2FSK信号的解调

提出了一种基于离散短时傅里叶变换解调2FSK信号的方法,通过在时域和频域联合二维空间上分析信号的时频特性,对接收信号在不同时间段的频谱进行分析,对接收码元进行同步捕获并在此基础上对接收信号进行判决,从而实现信号的解调.利用单片DSP芯片实现上述算法,配合一些外围电路构成一个完整的通信系统即可实现中低速率的电力线载波通信.