一种四天线MIMO-SC-FDMA高精度信道估计方案

针对高速移动环境下频率色散现象以及信道容量低和系统可靠性差的问题,提出采用多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术与单载波频分多址(Single Carrier Frequency Division Multiple Acess, SC-FDMA)技术相结合的方法,设计了一种适用于四天线MIMO-SC-FDMA通信系统的高精度信道估计算法。该算法采用空时编码(Spatial Time Block Code, STBC)与时间切换传输分集(Time Switched Transimit Diversity, TSTD)结合的STBC-TSTD分集编码技术,选择自然插值方案,在离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)信道估计方法的基础上设计了一种利用频域加权来提高信道估计精度的高精度信道估计算法,减小了频率色散现象影响,提升了信道容量和系统可靠性,通过仿真分析验证了所提算法的有效性。

无源核子料位计脉冲信号采集与时频域特征分析

通过示波器的远程功能,对无源核子料位计探头输出的负脉冲信号进行了采集。在时域内,对脉冲信号的下降沿时间、上升沿时间、下降沿电压变化率、上升沿电压变化率等指标进行了分析。结果表明,对于不同幅度的脉冲信号,上升沿时间和下降沿时间的离散性较小,上升沿和下降沿的电压变化率基本与脉冲幅度成正比,后续电路的压摆率指标要足够大,以不失真地响应这种变化。在频域内,对脉冲信号周期性延展后进行了快速离散傅里叶变换得到了其频谱。结果表明,脉冲信号的最高频率分量为1.296 MHz左右,后续处理电路的带宽要至少大于此频率值。为了对频域分析的结果进行验证,使用频谱数据对信号进行了重构,得到的近似波形与实测波形具有很好的吻合度。

基于图像归一化的DFT域数字水印嵌入算法

抗几何攻击的鲁棒图像水印算法研究是一项富有挑战性的工作.本文以图像归一化理论为基础,提出了一种可有效抵抗几何攻击的DFT域数字图像水印方案.该方案首先利用基于矩的图像归一化技术将原始载体映射到几何不变空间内,并结合不变质心理论提取出归一化图像的重要区域;然后对重要区域实施分块离散傅立叶变换(DFT);最后结合幅值谱信息自适应确定水印嵌入位置,并利用量化调制策略将数字水印嵌入到重要区域的相位和幅值内.仿真实验结果表明,该数字图像水印方案不仅具有良好的不可感知性,而且具有较强的抵抗常规信号处理及几何攻击的能力.

基于改进DFT和时域准同步的间谐波检测算法

快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样时存在频谱泄漏和栅栏效应,由此产生的谐波与间谐波之间的频谱干扰会严重影响间谐波参数测量的准确度。为减小谐波与间谐波之间的频谱干扰,提出一种基于改进离散傅里叶变换(DFT)和时域准同步的间谐波检测算法,采用改进DFT算法精确估计基波频率,利用三次样条插值重构准同步采样序列,用FFT算法对单个周期重构序列进行处理,得到基波和谐波的参数,并将基波和谐波成分从重构序列中减去,再次用FFT算法和最大谱峰搜索法对剩余序列进行处理,确定每一个间谐波成分的参数。仿真结果表明,该算法不仅能提高频率分辨率,还可以有效排除谐波和间谐波的频谱干扰,且间谐波检测的准确度高、稳定性好、运算量小。

低信噪比下的提高正弦波频率估计精度算法

本文针对双线极大值匹配算法在低信噪比时的不足之处,通过对DFT系数的深入研究,提出了一种提高频率估计精度的实用算法,仿真结果表明,该方法精确度高,运算量小,具有广阔的应用前景。

基于FFT与DFT相结合的频域分析方法及其应用

提出一种基于FFT与DFT相结合的频域分析方法,对采集到的汽车振动信号进行分析,从而提取发动机的转速信息。实车测试验证了该方法的可行性与有效性。最后基于发动机转速的高阶频率,对所提取的发动机转速进行修正,取得了很好的效果。

基于人类视觉系统的数字图像水印方法

基于人类视觉系统(HVS)提出一种可有效平衡数字水印鲁棒性和不可见性的方法。利用基于矩的图像归一化技术将载体图像映射到几何不变空间内,并结合不变质心理论在归一化图像中确定重要区域。根据人眼视觉系统掩蔽特性将一个大小为256 bit的可读水印自适应地嵌入到重要区域的离散傅里叶变换(DFT)域内,同时采用预失真补偿策略弥补图像归一化误差较大的缺陷。仿真实验结果表明,该算法不仅具有良好的透明性,而且对常规信号处理和大部分几何攻击均具有较强的鲁棒性。

氯酚化合物对发光细菌毒性的构效关系研究

本文对20种氯酚化合物进行DFT-B3LYP/6-311G**水平全优化计算,据所得量子化学参数构建其对发光细菌毒性的定量构效关系(QSAR)模型。经逐步多元回归分析后,所建立的QSAR模型的相关系数R及去一法(LOO)交互检验复相关系数R2cv分别为0.962和0.876;用预测集样本进行了外部预测,所得外部预测集交互检验Q2ext为0.961,表明所建立的QSAR模型具有较好的稳定性和较强的预测能力。结果表明:分子的体积愈大,化合物毒性愈强;最负非氢原子净电荷愈负,毒性愈强。对模型应用域(AD)进行了表征,所建立的模型可以应用于应用域内氯酚化合物对发光细菌毒性的预测,具有潜在应用价值。

动态测试信号处理中时-频域变换算法的讨论

针对测试信号处理中时 -频变换运算时常见的几种错误 ,如对功率有限信号和能量有限信号套用同样的公式进行计算 ;直接将计算得到的离散谱线值连成连续曲线作为“连续频谱”的图形 ;频域图形的纵坐标表述常发生量纲上的错误等 ,本文通过典型的算例 ,分析了发生上述错误的原因 ,讨论了 FT,FS,DTFT和 DTFS的涵义以及频域表述的量纲 ,并强调指出 :DTFT所得到的频域图形原本就是连续频谱 ,在考虑时窗函数的影响后 ,在变换式中可以以任何非整数值运算 ,从而达到将频谱任意“细化”

信号等长情况下频率估计的分频域迭代分析法

从特征识别角度分析了现有频率估计方法的信号分解结构的特点,并提出了一种分频域分解结构,将对应不同时间的多个单频信号融合构成一个组合信号,以利用时域已知信息并形成信息积累作用,能有效抑制干扰频率和削弱冲击噪声且计算量增加较少。为配合分频域分解结构的使用和提高分析过程的实时性,采用了分频等长融合算法和间接迭代计算,并进行了方法正确性的数学证明。针对多种应用环境状态进行了仿真实验,结果表明该方法抗噪性和实时性较好,频率估计精度比现有方法有较大提高。

基于频域采样的DFT纺织纱条波谱分析新算法

波谱分析是纺织工业中检测纱线质量的关键技术,长时间以来波谱分析均采用滤波方法实现,但采用模拟滤波法,可靠性和稳定性得不到保证,而采用数字滤波,其算法复杂且实现比较困难。针对这一问题,本文提出基于频域采样的DFT算法直接计算分析纱条信号的波谱,从而避免了大量滤波器的设计与实现问题,具有算法复杂度低与计算量小的特点,并用MATALB软件仿真验证了该算法的可行性。

煤岩破裂过程电荷信号时-频域特性及降噪研究

为了拓展电荷信号综合分析手段,进一步提高电荷感应方法的煤岩体冲击地压预测准确性,将室内物理试验和理论分析相结合开展煤岩受载破坏电荷信号监测试验,基于煤岩破裂电荷信号产生机制和傅里叶变换方法获得了不同受载阶段电荷信号时-频域特征及其变化规律,并设计数字滤波器进行电荷信号降噪处理。研究结果表明:电荷时-频域信号幅值与煤岩受载变化具有良好的一致性;非接触式感应电荷信号监测装置工频白噪信号组成频率较固定,白噪时-频域信号幅值随采样频率升高明显提高;煤岩受载过程中时域信号特点为弹性后期小幅值振发型,强化损伤阶段高幅值振发型,峰后破坏阶段高幅值连续型;频域变换得出电荷信号为主频率范围1~100 Hz的甚低频率信号,且该范围内的频域信号幅值随时域信号幅值升高而显著增加,此试验结果是区别电荷信号与高频率电磁辐射信号的主要标志,基于研究结果设计了数字低通滤波器,较好的剔除了工频白噪信号同时又不失真的保留了有益信号;基于电荷信号的时-频域特性可将工频干扰信号与有益信号区分有效提高信号监测准确性,达到预测预警冲击地压发生的目的。

正弦波频率快速估计方法

研究了正弦波ＤＦＴ系数的结构，通过ＤＦＴ系数的相位信息，得到了一种快速频率估计算法。经过二次ＤＦＴ运算消除了初相的影响，成功地解决了相位模糊问题。仿真结果显示，本算法有较高的精度，在ＲＳＮ＝６０ｄＢ条件下，估计误差约为ＤＦＴ的１／１０，而计算量仅为两次ＦＦＴ。

离散时间信号频域分析中的概念辨析

本文辨析了"信号与系统"课程中离散时间信号频域分析中的三个概念,提出了以离散傅里叶级数为切入点,顺序引出离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换的内容编排方式,其特点在于将离散傅里叶变换作为离散时间傅里叶变换在离散频点上的计算工具。这种编排方式避免了离散傅里叶级数与离散傅里叶变换的形式和概念混淆,适应了计算机仿真在"信号与系统"课程中广泛应用的趋势。对实现中的几个细节问题进行了具体分析,并给出基于门信号的信号仿真实例。

基于相位偏移的非对称数字水印

在传统扩频水印技术的基础上,我们讨论了一种基于相位偏移的非对称数字水印方案。通过将一个预先选择的基准水印在其DFT域中进行随机相位偏移,产生多个实际加入的水印序列,利用各序列与基准水印的相关性,即可由基准水印实现对水印信息的非对称检测。实验结果表明,该方案具一定实用价值。

FDTD结合DFT分析宽频高功率微波大气传播

联立麦克斯韦方程与电子流体方程,用时域有限差分法(FDTD)模拟高斯型和阻尼正弦型等宽频高功率微波(HPM)的大气传播.在每个时间网格上,根据窄带脉冲的电子速度,通过离散傅立叶变换(DFT)方法求解出宽频脉冲的等效电场,将等效电场和压强代入电离参数公式,使电离参数随空间网格不断更新,提高计算准确性.结果表明,宽频HPM脉冲幅值、脉宽以及海拔高度等参数对大气击穿有明显的影响;大气击穿导致尾蚀效应;随着传播距离的增加,宽频HPM脉冲的尾部衰减加剧,脉宽缩短,引起宽频脉冲的频谱出现展宽、分裂及中心频率移动等现象.

取代芳烃对蝌蚪毒性的定量构效关系研究

对24种取代芳烃化合物进行DFT-B3LYP/6-311G**水平全优化计算,据所得量子化学参数建立取代芳烃对蝌蚪12 h暴露急性半致死毒性(lg1/LC50,mol.L-1)的定量构效关系(QSAR)模型。对训练集样本经逐步多元回归分析后,所建QSAR模型的相关系数R及去一法(LOO)交互检验复相关系数Rc2v分别为0.950和0.875,用预测集样本进行了外部预测,所得外部预测样本复相关系数Re2xt和外部预测集交互检验Qe2xt分别为0.880和0.856,表明所建立的QSAR方程具有较好的稳定性和预测能力。模型结果表明:分子的体积愈大,化合物毒性愈强;最负的原子净电荷愈负,毒性愈弱。对模型应用域(AD)进行了表征,所建模型可以应用于应用域内化合物的毒性预测,具有潜在应用价值。

苯甲酸与苯甲酸钠的太赫兹光谱和振动模式分析

采用太赫兹时域光谱技术测量了苯甲酸及其钠盐苯甲酸钠在8～115cm-1的特征吸收光谱,分析总结了苯甲酸实测特征吸收峰的归属,并利用密度泛函理论对苯甲酸钠进行了结构优化和振动模式计算。结果表明:利用苯甲酸和苯甲酸钠在太赫兹波段的特征吸收谱完全可以辨识这两种性状相似的物质;导致苯甲酸钠和苯甲酸太赫兹特征吸收谱存在差异的根本原因是苯甲酸钠的离子键影响了分子内共价键的键长和原子间的键角以及其在晶胞内分子间的相互作用和排列组成;除了苯甲酸的107cm-1和苯甲酸钠的54cm-1吸收峰,苯甲酸和苯甲酸钠的其余实测特征吸收峰均来源于分子的集体振动。

频域宽带波束形成器优化设计

将常规频域宽带波束形成运用到电子战侦察系统存在一个问题:分块DFT处理会造成时域输出波形在块衔接处产生周期性失真,影响系统对信号时域参数的检测。为解决上述问题,在分析失真产生原因的基础上提出采用交叠DFT处理对传统方案予以改进,该方法首先对预处理数据进行交叠分段,再完成DFT运算及后续窄带处理。最后的仿真通过对比改进前后方案时域输出波形的保真度,验证改进后方法能有效缓解时域输出波形失真对系统的影响,并为工程实现提供了依据。

两种晶体己醛糖的太赫兹时域光谱研究

利用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术测量了室温下差向异构体D-葡萄糖和D-甘露糖在0.2-3.0 THz下的高分辨率吸收谱和折射率谱.两种己醛糖的吸收谱表现出明显不同的特征,这些吸收特征来源于分子内和分子间的集体振动模式.运用密度泛函理论（DFT）,计算了孤立葡萄糖分子的结构及其在太赫兹波段的振动频率,并根据计算结果对实验数据进行了分析,计算结果与实验光谱吻合得很好.实验和理论研究的对比表明,分子的远红外吸收特征对分子的结构和空间排列非常敏感;THz-TDS是研究生物分子集体振动模式和构象结构的有效方法.