单一模态稀疏字典的压缩感知故障诊断方法

针对压缩感知的算法流程中,传统的稀疏表示字典存在体量庞大、占用内存严重、构造效率低等问题,提出了一种基于单一模态Laplace小波字典的压缩感知故障诊断方法。首先,截取长信号中的特征片段,采用滑动频谱有效值识别信号的共振频带及中心频率,确定Laplace小波的模态频率;其次,根据滑动峭度指标的分布曲线,提取包含单一冲击的片段信号,通过相关滤波法提取Laplace小波的模态阻尼;然后,通过补零插值建立特定长度的冲击原子,并基于循环移位策略,扩张成单一模态的Laplace小波稀疏字典;最后,结合高斯随机测量矩阵和正交匹配追踪算法,实现原始信号的压缩重构。仿真和实验结果表明,单一模态的小波字典具有更高的构造效率,占用内存更低,能够实现数据的有效压缩和特征重构,确保了噪声环境下的故障特征辨识。

基于优化CCSK调制的低轨卫星通信导航一体化信号设计方法

给出了一种基于优化循环码移键控(cyclic code shift keying,CCSK)方式的通信导航一体化信号设计方法,使通信信号的互相关函数的正值与导航信号自相关函数的峰值一致,从而克服互相关干扰,提高通信速率。通过频分复用的方式划分通信信号和导航信号的频带,基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术提出连续分配、交替分配和随机分配3种子载波分配方案。对优化CCSK调制和CCSK调制的一体化信号的自相关峰值性能进行仿真和分析,结果表明,在3种子载波分配方案下,采用优化CCSK调制的一体化信号的自相关峰值性能均优于CCSK调制的一体化信号,且采用优化CCSK调制的通信信号的互相关特性对相应的导航信号的自相关峰值有增强作用,可提升通信导航一体化信号体制下导航信号的码相位同步性能。

基于不可逆分数阶离散映射的图像加密算法

基于分数阶离散映射系统的混沌特性,提出了一种基于分数阶循环移位彩色图像加密算法.该算法首先通过利用伪随机发生器产生随机的二进制序列与原彩色图像关联,产成各层随机的初始值参数,其次利用分数阶离散映射产生混沌序列,对彩色图像的红、绿、蓝通道分别进行循环移位置乱加密和扩散运算,最后利用产生的伪随机二进制序列和混沌序列控制对各层的加密矩阵进行矩阵变换,得到加密图像.仿真结果表明,相邻像素的相关性系数近似为0,信息熵、像素变化率和归一化像素灰度值平均改变强度的平均值分别为7.9978、99.609%和33.442%.该算法具有良好的可靠性和抗攻击能力,能够有效地提高图像的安全性.

减少频谱泄漏的一种新的等角度间隔采样递推算法

提出并证明了离散傅里叶变换的基相量循环移位性质。就减少频谱泄漏问题,根据基相量循环移位性质提出了一种新的等角度间隔采样算法,并证明了该算法的递推特性。仿真结果表明该算法不仅减少了频谱泄漏,提高了谐波分析精度,而且由于算法具有递推特性,使计算量很小,从而保证了分析实时性。有较强的应用价值。

确定性交织器的研究

本文分析了交织器在turbo码中的重要作用,以及随机交织器存在的缺陷,并提出了一种确定性交织器的设计方法。该交织器具有简明的解析表达式,易于实现。计算机仿真结果表明,该确定交织器可以获得的性能优于随机交织器的平均性能。

基于循环移位和多混沌映射的图像加密算法

利用单一混沌系统实现的加密算法结构简单且容易被攻击,采用多个混沌系统加密是提高加密系统安全性的有效措施。文中提出一种基于循环移位和多混沌映射的图像加密算法,循环移位操作可以有效地改变图像的像素值。首先,利用分段线性混沌映射(Piecewise Linear Chaotic Map,PWLCM)和Logistic映射产生不同的混沌序列,并根据不同混沌序列生成索引矩阵和循环移位数。然后,根据索引矩阵对明文图像进行置换操作,根据循环移位数对置换图像依次做左循环移位操作。最后,通过Logistic混沌序列和PWLCM混沌序列对循环移位后的图像进行置乱和扩散操作,最终得到加密图像。对图像直方图、信息熵、差分攻击、相关性进行的测试和分析结果表明,所提加密算法具有高安全性和抵御各种攻击的能力,可以应用于图像加密系统中。

低复杂度的LDPC码联合编译码构造方法研究

LDPC码因为其具有接近香农限的译码性能和适合高速译码的并行结构,已经成为纠错编码领域的研究热点。LDPC码校验矩阵的构造是基于稀疏的随机图,所以该类码字编码和译码的硬件实现比较复杂。以单位阵的循环移位阵为基本单元,构造LDPC码的校验矩阵,降低了LDPC码在和积算法下的译码复杂度。同时考虑到LDPC码的编码复杂度,给出了一种可以简化编码的结构。针对该方案构造的LDPC码,提出了消除其二分图上的短圈的方法。通过大量的仿真和计算分析,本文比较了这种LDPC码和随机构造的LDPC码在误码率性能,圈长分布以及最小码间距估计上的差异。

超高速毫米波无线局域网通信系统性能分析

针对中国毫米波频段(45GHz),制定下一代IEEE 802.11aj无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)协议标准通信系统的物理层结构及发射机发送方式,研究了一种新的适用于该标准的循环移位分集(Cyclic Shift Diversity,CSD)方案,该方案在不增加接收机额外复杂度的前提下能够获得较好的性能。同时,本文对通信系统在各种调制和编码方式(Modulation and Coding Scheme,MCS)下的性能进行了仿真和评估。结果表明,在将系统发射功率控制在20d B时,采用码率为1/2的16-QAM调制方式可以在保证误帧率性能的同时获得较高的吞吐率。

基于二级定位的编码信道信息隐藏算法

分析了以编码信道为载体的信息隐藏算法及容量,指出现有算法存在的问题,提出了一种结合容量上限判断的基于二级定位的信息隐藏算法。所提算法在秘密信息嵌入前首先计算系统隐藏容量上限,并判断是否超出;接着在嵌入位置选择过程中引入二级定位以及循环移位机制。仿真结果表明,相比已有算法,所提算法能较好地避免因隐藏容量过大而导致秘密通道暴露的风险;同时通过二级定位及循环移位机制提高嵌入位置的随机性,避免秘密信息相互覆盖,提升信息隐藏性能。

循环移位扩频多用户水声通信

针对现有直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)水声通信数据率低且接收复杂度高的问题,提出循环移位扩频多用户通信方法。通过基于M元调制的循环移位扩频技术来有效提高每个用户的数据率,相对DS-CDMA有着更高的带宽效率;利用被动时间反转技术抑制各用户之间的码间干扰和同信道干扰,复杂度低;利用扩频码之间的准正交性提高处理增益。湖上实验研究结果表明在浅水5.27 km距离且复杂多径干扰条件下,利用所提方法可实现10^(-2)~10^(-4)的误码率并实现6用户通信,通信速率可达39 bit/s。

正交频分复用循环移位扩频水声通信

针对常规直接序列扩频水声通信数据传输速率低及M元扩频水声通信接收机复杂度高的问题,提出了一种正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术和循环移位键控(cyclic shift keying,CSK)技术相结合的调制方式,该调制能很大程度地提高系统的带宽使用率。从理论上对该方法在高斯白噪声信道条件下的误码率进行了分析。同时,采用Chu序列作为扩频序列,通过理论推导得出其峰均功率比(peak to average power ratio,PAPR)的上限为3dB。利用实际湖试测量得到的多径信道模型,与DSSS-OFDM方法进行了误码率性能的分析比较。结果表明,新提出的方法具有很好的抗多径性能,且具有带宽利用率高、复杂度低的特点,适用于中、远程及多用户水声通信。

基于被动时间反转的差分循环移位扩频水声通信

针对在时变的水声信道中系统的精确同步十分困难,而传统循环移位扩频系统在没有精确同步的条件下,很难准确判决的问题,提出一种差分循环移位扩频水声通信方法.该方法采用差分方式调制,能够在系统粗同步的条件下准确解调信息;在接收端采用被动时间反转方法解调,抑制多径效应产生的影响,并降低系统的复杂度.湖上试验结果表明:所提方法在1.8km的通信距离下实现无误传输;对试验数据附加噪声和同步误差处理后,在信噪比为-8dB、同步误差为5/4移位单元情况下的误码率达到10-5.

AES算法的研究与其密钥扩展算法改进

种子密钥是高级加密标准(AES)的关键参量,而密钥扩展算法则是保护种子密钥不被盗取的重要实现方法。首先对加密算法的实现方法与过程进行研究,然后详细分析密钥扩展算法的运算过程,最后针对原有算法存在的安全隐患和破解难度不高的缺点,通过循环移位对密钥扩展算法进行改进,提出一种具有"运算方向单一性"的密钥扩展实现策略;并在Keil环境、12 MHz条件下测试各算法。通过实验结果分析得到,在保证运算速率的前提下,这种新算法可以进一步改善AES算法中种子密钥的安全性,并且没有破坏与加密算法间的同步特性。

MIMO-OFDM系统中基于循环移位和信号联合的改进SLM算法

为降低多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM,multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing)系统中传统选择性映射(SLM,selected mapping)算法的计算复杂度,提出了通过信号时域循环移位和天线间信号联合产生更多具有不同峰均功率比(PAPR,peak to average power ratio)的备选序列集合的方法。接收端先根据发射端序列选取情况恢复出频域旋转信号,再比较反向旋转序列与最近星座点的距离来恢复原始序列。仿真结果表明,所提出的方法能有效地抑制MIMO-OFDM信号的PAPR。另外,与传统SLM算法相比,提出方法明显降低了计算复杂度,而且可以获得传统SLM方法在已知边带副信息情况下近似的比特误码率性能。

采用字典词条衍生模式的测试数据压缩

为了降低数字集成电路测试成本,压缩预先计算的测试集是一种有效的解决途径。该文根据索引位数远少于字典词条,以及测试数据中存在大量无关位,提出一种采用词条衍生和二级编码的字典压缩方案。该方案引入循环移位操作,确保无关位按序任意移动而不丢失,从而扩大词条衍生性能,减少非词条向量个数。另外,采用规则的两级编码可以减少码字数量和解压电路的复杂度。实验结果表明该文所提方案能够进一步提高测试数据压缩率,减少测试时间。

一种适合于伺服应用的新型绝对式光电编码器

文章介绍了一种适合于伺服应用的新型绝对式光电编码器。该编码器的盘片采用循环移位二进制编码,在显著减小体积的同时也降低了成本。同时针对伺服系统中控制器无电时编码器由电池供电的工况,采用磁性传感单元作为电池供电时的位置检测机构,降低了耗电量,显著延长了电池的更换周期,便于使用与维护。

动态向量调整的多扫描链测试数据压缩

由于多扫描链测试方案能够提高测试进度,更适合大规模集成电路的测试,因此提出了一种应用于多扫描链的测试数据压缩方案.该方案引入循环移位处理模式,动态调整向量,能够保留向量中无关位,增加向量的外延,从而提高向量间的相容性和反向相容性;同时,该方案还能够采用一种有效的参考向量更替技术,进一步提高向量间的相关性,减少编码位数.另外,该方案能够利用已有的移位寄存器,减少不必要的硬件开销.实验结果表明所提方案在保持多扫描链测试优势的前提下能够进一步提高测试数据压缩率,满足确定性测试和混合内建自测试.

CSS型量子卷积码的编译码方法

定义量子态的多项式表示形式,根据Calderbank-Shor-Steane(CSS)型量子码的构造方法,给出CSS型量子卷积码的一种新的编译码方法并对编译码网络作出描述.该方法将码字基态变换为信息多项式与生成多项式的乘积,然后用量子态上的多项式乘法操作实现编译码网络.这种编译码方法具有高度结构化,思路简单,网络易于实现的特点.

一种基于奇异谱熵和脉冲响应的结构损伤诊断方法

根据结构振动响应的行为会随结构状况的变化而改变的原理,提出了用奇异谱熵作为指标来评价结构状况的方法。采用脉冲响应序列重构相空间,在相空间中通过奇异值分解得到奇异谱熵,由熵的变化来判断结构损伤的发生。该方法直接利用结构响应,无需建立结构模型,减少了建模误差。为了抑制噪声对诊断结果的影响,引入循环移位树降噪技术进行降噪处理,分析了相空间维数、激励点和测点对奇异谱熵的影响。以A SCE学会提出的基准结构为对象,应用该方法对受脉冲激励的结构进行了损伤分析,结果表明该方法是有效的。

Golomb Costas序列的结构及其在OFDM系统中的应用

研究了用循环移位法获得的Golomb Costas序列族的特性,建立了含有一个间隙行和一个间隙列的GolombCostas序列的结构理论,深入研究了含有一个间隙行和一个间隙列的Golomb Costas序列的代数结构、构造方法和自(互)相关特性,并证明了相关的定理。探索了用含有一个间隙行和一个间隙列的Golomb Costas序列设计OFDM系统中跳频图样的方法,举例说明了如何设计跳频码和怎样将跳频码分配给OFDM系统中的用户。用含有一个间隙行和一个间隙列的Golomb Costas序列设计跳频码能获得理想的自相关特性,并且当无线通信系统中多普勒频移受限时能获得极佳的互相关性能。