超大规模混合场MIMO去伪峰信道估计技术

超大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)是6G移动通信的潜在关键技术。在现有的信道模型中,大多假设所有的散射体要么都在远场区域,采用基于平面波假设的远场信道模型;要么都在近场区域,采用基于球面波假设的近场信道模型。实际中,超大规模MIMO系统更容易产生混合场的信道环境,现有的信道模型并不能很好地匹配这种远场近场混合信道的特征,因此不能直接采用现有的信道估计方案。本文对混合场信道进行建模,针对混合场信道空间谱中出现的伪峰问题,提出了一种去伪峰混合场信道估计方案。同时,该方案的设计也考虑了超大规模MIMO天线阵列的空间非平稳问题。仿真结果表明,本文提出的混合场下去伪峰的信道估计方案有较好的信道估计性能。

利用迭代软阈值方法抑制恒时演化类核磁共振实验中的采样截断伪峰

采样截断,即信号衰减殆尽之前结束采样,会在核磁共振(NMR)谱图中引入振荡状伪峰,进而影响谱图质量。在多维核磁共振实验中,为减少实验时间并为后续脉冲序列保留自旋相干,采样必然在信号衰减完毕之前结束,因此采样截断在所难免。变迹法(窗函数法)可以抑制采样截断造成的伪峰,但会导致谱峰增宽。线性预测也有助于减小截断伪峰。采样截断最严重的场合,是在恒时演化类实验中。这类实验的间接维演化时间固定,因此间接维采样信号强度没有表观衰减。本研究提出的迭代软阈值方法 (Iterative Soft Thresholding,IST)虽然因为调节参数困难而在一般场合中应用受限,但恒时演化类(Constant time,CT)NMR实验的间接维信号缺没有表观衰减,这为IST处理参数设置提供了简化条件。本研究通过数据模拟和实验数据,证明了IST是抑制CT-NMR实验中采样截断伪峰的有效方法,并与其它相关方法进行了对比。

基于虚拟扩展的超分辨改进MUSIC算法及伪峰抑制

提出一种改进的信号波达方向(DOA)估计的超分辨解决方案,该方法将实际的传感器阵列扩展成多个具有不同的阵列孔径的虚拟阵列,以提高DOA估计的分辨率,然后对这些虚拟阵列得到的空间谱取平均,以抑制阵列孔径扩展导致的虚假谱峰。仿真实验证明了该方法的有效性,并且显示该方法在非相干信号条件下相对于标准MUSIC算法具有更高的近目标分辨率。

混合色噪声下:可消除谱估计伪峰的多正弦信号频率估计互谱奇异值分解方法

本文依据对正弦谐波信号的扩阶互相关函数矩阵的特征分析 ,提出消除扩阶方程产生的谱估计伪峰的理论及方法。仿真结果表明本文所提出的互谱奇异值 -整体最小二乘法 (SVD LS)可完全消除谱估计伪峰 。

精细X荧光光谱中伪峰剔除方法的研究

在高计数率背景下,采用数字慢三角成形处理算法的高性能硅漂移探测器X荧光光谱全能峰受到伪峰严重干扰。介绍了一种新型的剔除伪峰干扰的方法,详细阐述了该方法中数字三角形成形、信号甄别和伪峰判断等技术要点。以55Fe核素和岩石样品为实验对象,对比伪峰剔除前和剔除后得到的X荧光能谱,结果证明该方法能够较好地消除谱线图中的伪峰。因而,在精细X荧光能谱分析时,该方法能够提高能谱的峰背比和痕量元素的分析精确度。

一种铁磁管道中远场涡流的伪峰移除方法

在铁磁性管道的远场涡流检测中,由于涡流信号会从激发线圈和接收线圈处2次穿透管壁,所以同一缺陷必然影响2次远场涡流信号的传输,其在接收信号中分别体现为主峰和伪峰。主峰包含了管道缺陷的位置等信息,然而伪峰在管道的检测和评估中表现为对缺陷定位的干扰。为了排除伪峰对管道缺陷定位的干扰,给出了一种新的远场涡流伪峰移除方法,首先利用数学形态学滤波器滤除缺陷信号的基线偏移,然后提出以径向基函数拟合主峰、伪峰的数学模型,并使用Nelder-Mead单纯型法求解该模型的参数以得到伪峰信号。仿真实验和实际数据处理结果表明,该方法具有良好的伪峰移除效果,具有一定的适用性。

单向碳纤维复合材料远场涡流检测伪峰识别方法研究

针对单向碳纤维复合材料平板缺陷远场涡流检测存在的伪峰干扰问题,在分析远场涡流检测信号伪峰产生机理及伪峰特征的基础上,提出了利用对称双检测线圈构成远场涡流检测探头进行伪峰识别的方法,建立了利用该探头对单向碳纤维复合材料平板缺陷进行远场涡流检测的仿真模型,借助有限元方法进行仿真计算,得到了五组不同间距缺陷的检测信号,并利用所提出的伪峰识别方法对仿真计算获得的检测信号峰值进行分析识别,结果表明所提出的伪峰识别方法在不同的缺陷分布情况下都可以准确识别出伪峰和实际缺陷对应的真实峰值,从而验证了所提出的伪峰识别方法的有效性及准确性,为单向碳纤维复合材料平板缺陷远场涡流检测的伪峰消除问题提供了解决思路,有效提高了单向碳纤维复合材料平板缺陷远场涡流检测的准确性。

对Si(Li)探测器测谱中产生伪峰现象的分析

The Be window is destroyed by chance during using the Si(Li) detector.After it is repaired,the detector is used to measure characteristic X ray of following elements of V,Fe,Ni,Cu,Zn and Pb.The concomitent fake peak appears going with the photoelectric peak of above mentioned elements,and the ratio of two peaks’ energy is nearly a constant.By experiment test and reason analysis,it is found that the fare peak is resulted from Li ions’ contrary diraction drift in Si(Li) detector,which is caused by the suddenly sharp change of outward the degree of vacuum and high voltage.

混合色噪声背景下谐波恢复——可抑制伪峰的互高阶谱SVD—TLS方法

分析了正弦谐波信号的扩阶互四阶累积量矩阵的特征,提出消除扩阶方程产生的谱谱估计伪峰的理论与方法。

大间距均匀阵列抗模糊DOA估计实验研究

在波达方向(DOA)估计中,当接收天线阵列的单元间距大于入射信号载波的半波长时,会出现阵列流形模糊,这对分辨真实的信号DOA带来了挑战。该文基于子阵级大间距均匀双线极化阵列,提出通过随机改变每个子阵中某个单元的极化状态,使不同子阵对应的导向矢量相互独立,从而打破大间距均匀阵列下导向矢量间的线性关系,并抑制阵列流形模糊。仿真和实验结果表明,该方法可有效去除多重信号分类(MUSIC)算法空间谱中的伪峰,实现高精度DOA估计。

稀疏矢量阵信号栅瓣及对称伪峰干扰抑制

稀疏矢量阵进行宽带信号处理时,强目标的栅瓣及对称伪峰会干扰弱目标的检测,提出了一种基于理论干扰预测的加权抑制方法。方法利用矢量阵波束形成先获得强目标的波达方向(Direction Of Arrival,DOA)信息以及目标所在方位各频率的幅度谱信息,再利用理论计算公式获得强目标的栅瓣和对称伪峰角度上对应的各频率点的幅度谱强度信息,通过在方位、频率维度加权的方式对强目标的栅瓣和伪峰干扰进行抑制,来改善在强干扰下的弱目标检测能力。方法也适用于多目标情况,对各个目标依次使用,减少多目标时栅瓣和对称伪峰对方位历程的影响,净化了时间方位历程图。对所提方法给出了理论推导过程并进行了仿真和实验验证,实验结果验证可行。结果表明,新方法可以有效地抑制强目标的栅瓣和对称伪峰干扰,提高弱目标的检测能力,此外,净化后的时间方位历程图更利于弱目标检测和目标数量的估计。

石油管道脉冲远场涡流信号特征分析与处理

脉冲远场涡流检测相较于常规远场涡流检测可提供更多的时频信息以用于被测管道分析,因此脉冲远场涡流检测在石油管道内检测技术中具有更广泛的应用前景。通过分析管道内脉冲远场涡流检测信号的时域信息,得出电压负峰值更适合作为实际检测中缺陷分析的特征量,并且用基于脉冲远场涡流的检测仪器进行了测试分析与验证。通过ANSYS模拟实际有缺陷管道内的脉冲远场涡流检测,并提取电压负峰值作为特征量,得出当发射线圈处于缺陷位置时,检测特征信号亦会产生变化,出现伪峰。通过设置双检测线圈达到消除发射线圈附近缺陷对电压负峰值的影响,在分析中发现双检测线圈由于不同位置对电压负峰值的影响可以通过零均值归一化的方法消除。零均值归一化方法在脉冲涡流检测中的应用具有重要意义,其不仅可以消除线圈位置对检测信号带来的影响,亦将检测信号映射到统一尺度。所提出的方法通过ANSYS仿真和实际管道实验得到验证,提高了脉冲远场涡流技术在管道检测中的实用性。

基于远场涡流的管道局部缺陷定量评估方法

在基于远场涡流的管道缺陷定量检测中,设置12个紧贴内管壁、周向均匀分布的传感器作为接收线圈来实现管道局部缺陷的检测。当发射线圈处于管道缺陷位置时,传感器检测的远场涡流相位信号中叠加了发射线圈处缺陷所造成的伪峰信号,影响了传感器处管道缺陷定量分析的正确性;为了去除伪峰信号,在远场区域,设置了与发射线圈同轴的双接收线圈。去除伪峰后的传感器检测信号再进行强局部线性回归和小波阀值去噪处理,得到能真实反映管道局部缺陷的特征信号;最后,基于特征信号,提出了分别适用于单支管道和拼接管道的缺陷定量评估方法。通过实验验证,该评估方法在管道缺陷的定量检测中具有很好的实用性。

基于多元接收线圈的管道局部缺陷检测方法研究

在管道内部,基于远场涡流技术的局部缺陷定量检测中,当发射线圈处于管道缺陷位置时,接收线圈检测的远场涡流信号中叠加了发射线圈处缺陷造成的伪峰信号,影响了接收线圈处管道缺陷定量分析的正确性.为了实现基于远场涡流检测中局部缺陷正确的定量分析,本文在远场区域设置与发射线圈同轴的多接收线圈以及周向传感器阵列.同轴接收线圈用来获取远场涡流检测信号中的伪峰信号,周向传感器阵列用来检测局部缺陷.该方法通过两个接收线圈获取具有差分特性的两个远场涡流检测信号,然后利用维纳去卷积滤波器实现伪峰信号的获取,同时滤除测试中的噪声;最后,在用于局部缺陷定量分析的涡流信号(由阵列传感器获取)中减去伪峰信号,达到检测管道局部缺陷的目的.该方法通过实验仪器得到验证,在管道局部缺陷的定量检测中具有很好的实用性.

调频步进雷达目标抽取算法及系统参数设计

伪峰、抽取损失和多普勒耦合时移是影响线性调频步进信号应用的重要问题.本文分析了传统目标抽取算法中静止伪峰和运动伪峰的产生机理,给出了避免这两种伪峰出现的条件.为了降低抽取损失,本文提出了基于距离像最大1范数搜索的移位抽取算法,该算法通过搜索在不同移位量下抽取后的目标距离像的最大1范数,确定最佳的移位量,并把该移位量对应的抽取结果作为最终的目标距离像,从而避免了运动伪峰和抽取损失,同时校正了距离像的多普勒耦合时移.文中进一步分析了搜索算法的应用条件,并给出了系统参数的设计方法.通过对点目标和延展目标的仿真,证明了该算法的可行性.

调频步进雷达ISAR成像方法

针对调频步进雷达的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)成像问题,提出了一维距离像和ISAR成像的分步补偿方法.通过优化雷达系统参数,在保证抽取损失和伪峰幅度在容许范围内的同时最大化了一维距离像的速度补偿误差容限.一维距离像运动补偿参数通过拟合子脉冲包络对齐的平移量获得,当拟合脉冲数足够多时,估计精度在一维距离像的速度补偿误差容限以下;对目标一维距离像进行包络对齐和相位聚焦完成ISAR成像的运动补偿.最后,通过仿真分析验证了算法的可行性.

基于加权l_1-SRACV算法的稀疏DOA估计

针对稀疏重构到达角估计方法中的l1-SRACV算法在低信噪比条件下,估计得到的空间谱伪峰较多的问题,利用子空间的方法选取权值,对l1-SRACV算法的目标函数进行加权,以达到抑制伪峰的目的。阐述了利用子空间方法选取权值的合理性,并讨论了噪声子空间欠估计与过估计时对权值性质的影响。理论分析和仿真实验表明:低信噪比时,加权l1-SRACV算法能够有效地抑制伪峰,并减小了角度估计误差;噪声子空间的欠估计与过估计均会减弱伪峰抑制效果。

基于多粒度数据融合的直线检测算法

本文探讨了粒度计算思想和Hough变换之间的联系,结合小波分析中尺度伸缩和平移的思想,提出了一种基于多粒度数据融合的直线检测算法。在Hough变换中,较大的参数离散间隔(Δρ,Δθ)会降低检测精度,而较小的离散间隔则导致峰值扩散和伪峰的出现。该算法改善了(Δρ,Δθ)的选择问题,基本实现了以各种合适的粒度(Δρ,Δθ)对各种粗细宽度直线的检测。另外,和传统的Hough变换相比,该算法具有更高的计算效率。

X荧光能谱分析中谱峰的正确识别

正确地识别X荧光能谱中各种谱峰的性质是进行准确定性和定量分析的前提 ,本文阐述了能量刻度的方法、元素谱峰的重迭干扰及伪峰的识别等问题。

基于聚焦检测的轨道交通故障网络特征识别

轨道交通网络配网调度管理中,需要对交通网络的故障特征节点进行准确检测和识别,实现故障排除和诊断的目的。传统方法中,对轨道交通的故障网络特征识别采用模糊前馈神经网络识别方法,容易使得故障节点边缘化,特征识别性能不好。提出一种基于干扰伪峰聚焦检测的轨道交通故障网络特征识别方法,首先进行轨道交通故障网络模型构建与信号提取,对故障信号进行数学模型构建,实现对故障特征的有效提取,计算控制中心采集到的故障网络宽带波动信号的指向性增益。采用二阶累积算子对故障信号的干扰伪峰进行后置聚焦,实现对干扰伪峰的滤除,提高对轨道交通故障网络的特征识别性能。实验结果得出,该算法具有较好的轨道交通网络组网和故障检测识别能力,识别率较高,优越性明显,具有较高的实用价值。