一种二维信号波达方向估计的改进多重信号分类算法

多重信号分类(MUSIC)算法是一种经典的空间谱估计算法。该文以L型阵列为例,针对2D-MUSIC算法在接收信号信噪比较小时对多个目标中方位相近的目标无法进行准确估计的问题,提出一种改进2D-MUSIC算法。该算法对经典2D-MUSIC算法所构成的协方差矩阵进行共轭重组,并将重组后矩阵的平方与原协方差矩阵的平方进行相加求平均,由此获得新的矩阵,再对该矩阵对应的噪声子空间进行加权处理,选取适当的加权系数构造新的噪声子空间,最后通过谱峰搜索识别出目标位置。计算机仿真结果表明,与2D-MUSIC算法相比,改进后的算法在接收信号信噪比较小时对多个目标中方位相近的目标也能够进行信号波达方向(DOA)估计,提高了L型阵列2维DOA估计的分辨率,具有较好的工程应用价值。

非规则几何结构阵列下的宽带线性调频信号波达方向估计

针对现有的宽带线性调频(LFM)信号波达方向(DOA)估计方法仅适用于各种规则几何结构阵列的问题,提出了一种基于分数阶Fourier变换(FRFT)、并适用于非规则几何结构阵列的DOA估计新方法.该方法利用FRFT对LFM信号的聚焦性,建立了分数阶Fourier域阵列数据模型.结合ESPRIT算法的思想,在分数阶Fourier域上定义了非规则子阵列间的广义旋转矩阵.利用该矩阵构造空间谱函数,并通过谱峰搜索的办法实现了DOA估计.理论分析证明了该方法是传统的FRFT-ESPRIT算法的广义形式.仿真实验的结果证明了该方法的有效性.

评“基于小波变换的多分辨信号波达方向估计法”

从信号泄漏和空间模糊的角度出发,详细分析了一种基于小波分解的多分辨信号波达方向估计方法(WD MDoA)并指出其缺陷。WD MDoA方法的基本思路是通过小波变换,把接收的阵元数据在空间上分解成多个子带,然后对每个子带进行波达方向估计。分析表明:对于WD MDoA方法,把接收的阵元数据在空间上被分解成多个子带后,如果某个子带外存在其它来波信号时,对该子带进行波达方向估计会产生虚假估计。因此,WD MDoA方法存在着较大的缺陷,计算机仿真结果验证了这个结论。

基于双抽运参量放大中的信号波和闲频波特性

根据信号波和闲频波所满足的耦合非线性薛定谔方程,导出了双抽运参量放大增益系数g、信号波的放大因子和闲频波转换效率,并在输入总抽运功率不变的情况下,仅改变双抽运功率P1,P2的比值s,对参量放大增益系数g、信号波的放大因子和闲频波转换效率理论研究和数值模拟;数值模拟结果表明:相位匹配务件下,通过改变双抽运功率的比值s=P_1/P_2,可获得适当的放大的信号波和一定转换效率的闲频波.

单片机构成的单周期信号波形显示装置

针对普通示波器对单周期信号和缓慢变化信号显示的不足 ,研制了一种由单片机为核心组成的普通示波器附加装置 ,信号经该装置采样及D/A转换后 ,可在普通示波器上进行显示 ,并可根据需要显示信号的细节。

三角波信号波形参数的最小二乘评价

本文介绍了三角波信号时域波形参数的一种评价方法 ;通过使用波形测量手段和最小二乘直线拟合方法 ,对三角波信号的波峰、波谷、中值、幅度、频率、沿斜率、沿线性度、对称性等指标进行了精确评价 ,详细讨论了方法的实现过程以及有关技术问题 ,并对各项参数指标进行了误差分析 ;实验验证结果表明了该方法的有效性和实用性 ,该方法可应用到三角波信号源的性能指标评价中。

Matlab在切峰信号波处理中的应用

桥梁检测工作中，时常由于一定的原因，造成信号采集时发生切峰现象，为内业数据处理、分析带来一定的麻烦。本文针对该问题，提出了Matlab应用polyfit函数进行曲线拟合的思路，将MATLAB数据拟合方法应用于切峰信号波处理中，最终获取曲线峰值；总结了数据拟合的规律和常用函数命令，提出具体拟合方法以及拟合时应遵循的原则及注意的问题。

基于改进稀疏分解的心电信号波形特征点检测及识别

心电信号波形特征点的检测及识别是实际中开展心电监护与评价的基础。本文提出了一种基于稀疏分解及其改进的心电数据分析算法,将检测与识别一体化,具有可靠性较高、易于操作的优点。该算法中原子集由离散化的心电信号典型特征波段经拉伸、平移变换形成,并采用匹配追踪投影寻优。经Physio Net心电数据库检验,该算法的QRS波群检测灵敏度率达到98.5%,T波和P波的波检测灵敏度也达到93.2%和83.8%。

基于Lamb波损伤特征融合模型的金属结构件疲劳裂纹扩展预测

针对动态载荷环境下机械装备金属结构件疲劳裂纹扩展延伸问题,提出一种基于Lamb波损伤特征融合的疲劳裂纹扩展预测模型。首先从Lamb波信号传播特性出发,分析对比对称模式下Lamb波损伤信号和基准信号传播过程中的特性变化,在此基础上提取能够敏感表达结构损伤的相关系数和相位差异特征,通过变量标准化变换后进一步构建出疲劳裂纹扩展预测模型,最后利用金属结构件全寿命周期疲劳实验数据对模型进行验证。结果表明:所提模型能够准确预测动态载荷环境下疲劳裂纹扩展过程,与其他预测模型相比优势明显,可为机械装备关键结构件合理检修计划制定提供一定参考借鉴。

太赫兹波段介质电磁参数测量与提取对比研究

本文完善了基于太赫兹时域光谱系统和基于矢量网络分析系统材料参数测量的一般理论,在2类系统的交叉频段,建立了相同准光学参数的测量条件,对比分析了2类系统信号参数测量和理论提取的过程。实验验证了在光子学和电子学的重叠区域,不同测量系统在相同测量条件下,能够获取趋于一致的测量结果,证实了结果的准确性只取决于物理模型、理论方法和测量条件是否匹配。提炼出采用单次时域法同时适用于时域系统和频域系统参数测量和提取的适配条件,并形成匹配条件经验理论公式,用于判断材料太赫兹参数测量结果的可靠性。

脉搏波信号预处理方法研究

为克服脉搏波信号采集时受到的高频噪声干扰和低频噪声干扰,脉搏波信号的预处理成为心脉信号处理中的关键环节。使用零相位滤波法处理脉搏波信号,改善传统数字滤波器直接滤波的输出失真问题;通过建立评价参数,对去除高频噪声的数字滤波器和小波阈值滤波器的滤波效果进行评价,获得最佳滤波方法;对比常用去基线漂移方法在处理脉搏波信号时的特点,获得最佳去基线漂移算法。使用新研发的脉搏波采集手环采集多名受试者的脉搏波原始信息,将采集到的信号按上述方法去噪和去基线漂移后,实现脉搏波信号的预处理过程。实验结果表明,采用sym4小波基、固定阈值、软阈值函数等小波阈值去噪方法去除高频噪声并使用三次样条插值拟合曲线去除基线漂移后,所获得的脉搏波信号平滑无毛刺,每个周期起始点和终点都在同一水平基线上,满足后续脉搏波信号的医学分析和疾病诊断需要。

高斯色噪声背景下基于权向量的连续波信号检测

针对高斯色噪声背景下信号检测需要进行预白化处理的问题,提出了一种基于权向量的信号检测方法。首先基于权向量构造检验统计量,分析其检测性能,在此基础上推导了N-P准则下的最优权向量,并证明了其与广义匹配滤波的等价性。通过构造合适的权向量,证明在大数据记录下检测连续波信号时无须进行预白处理,可以明显提高检测效率。仿真结果表明了该检测方法的有效性。

基于FPGA的低噪声三角波信号发生器设计

基于XC7K325T FPGA逻辑控制和AD9783数模转换模块设计一款低噪声三角波信号发生器,输出阻抗为50Ω,电平噪声小于5 mV的低噪声三角波调制信号。实测结果表明,该发生器与专用的信号发生器相比,其输出的三角波调制信号电平噪声较低,提高了三角波信号发生器的信号质量。

基于有序样本聚类的大城市主干道绿波交通信号控制方法

为了提高城市主干道路口日常(非高峰期)的车辆通行率,本文提出一种基于有序样本聚类的大城市主干道绿波交通信号控制方法。根据有序样本聚类算法,划分交通信号相位,计算公共周期、绿信比、相位差等信号灯调控参数,通过以上参数实现主干道绿波交通信号控制方法。检验数据表明,本文方法可以有效降低车辆的停车速度与停车延误,提高了主干道的车辆通行率。

小波变换在去除探地雷达信号直达波的应用

基于二维有向连续小波良好的方向选择性 ,对于探地雷达信号中的直达波进行了去除。通过对两个不同性质的埋地目标的处理 ,验证了这种方法的有效性。应用一维小波变换方法计算了探地雷达信号的瞬时参数 ,分析了几种瞬时参数对于目标识别的作用 ,并且比较了直达波对瞬时参数识别目标的影响。

基于形态滤波的脉搏波信号基线漂移消除方法研究

脉搏中蕴涵着大量的人体生理病理信息,因此分析脉搏信号成为诊断亚健康状态的重要手段。但是由于呼吸运动和身体移位导致了脉搏信号的基线漂移,影响了诊断结果的正确性。针对基线漂移的去除需求,文章提出了一种基于形态学滤波的方法,该方法通过采用2种不同宽度的结构元素,对脉搏波信号进行广义形态开闭和闭开滤波,分离出基线漂移。实验结果表明,该方法能实时有效地滤除基线漂移,处理效果优于传统算法。

一种估计来波信号极化状态的新方法

干扰场的极化估计是自适应极化滤波器首要的也是最为关键的一步,极化估计器的精度直接制约极化滤波器的滤波效果。基于单极化雷达接收天线的空域极化特性,提出了一种来波信号极化状态的估计方法。首先介绍了算法的估计原理,并对算法性能进行理论分析,在此基础上,进行相应的计算机仿真实验,探讨了影响估计性能的主要因素及提高算法性能的主要途径。理论推导和计算机仿真结果均证明了估计算法的有效性。

一种消除脉搏波信号中呼吸基线漂移的方法

该文提出一种在经验模式分解的过程中结合小波变换的方法,来消除呼吸基线漂移的影响。首先通过经验模态分解将脉搏波信号分解为若干内在模式分量,并判断出含有呼吸基线漂移信息的分量,再利用小波变换将这些分量分解,将代表呼吸基线漂移的小波细节置零,信号重构后就达到了消除呼吸基线的目的。利用自行研制的测量装置采集的脉搏波信号进行实验验证,并采用信号交直流比进行效果评价。结果表明该方法有效地消除了呼吸基线漂移,这将有利于血氧饱和度等人体生理参数无创检测精度的提高。

线性调频连续波信号检测与参数估计算法

针对长时间积累的方法较难在线性调频连续波信号的检测和参数估计中应用的问题,该文基于归一化变窗长相干平均法,提出一种联合帧间相关法与循环平稳法的线性调频连续波信号检测与参数估计算法。该方法首先利用归一化变窗长相干平均法实现噪声方差的一致性,然后在此基础上利用帧间相关法实现周期的精确估计,最后利用循环平稳法估计信号的相位参数。该算法以较低的计算复杂度实现信号的长时间积累,在低信噪比条件下具有较好的估计性能。仿真结果验证了该方法的有效性。

对称三角线性调频连续波雷达信号多周期模糊函数分析

针对大时带宽积对称三角形线性调频连续波信号模糊函数须考虑多普勒效应对复包络函数的影响,该文利用信号复包络求解法,导出了大时带宽积对称三角线性调频连续波信号的单周期与多周期模糊函数,研究了它们的对称性、模糊度图及沿主轴切割性质等特性。通过分析模糊函数表达式,得到了单、多周期信号的理论多普勒分辨率与时延分辨率。结果表明:单周期和多周期信号的时延分辨率相同,而N周期信号的多普勒分辨率提高到单周期信号的1/N。