时域噪声引起频谱误差的估计方法

在模拟信号数字化的过程中,由于采样器固有噪声和取样脉冲抖动以及量化噪声等因素的影响,取样量化后的数字信号被噪声污染。对含有噪声的数字信号进行时频变换时,必然引起频谱误差。本文讨论如何利用误差功率估计由时域噪声引起的频谱误差问题。得出误差功率是频谱幅度误差的方差上限这一结论,该结论对评估数字信号的质量有参考价值。

基于最大时域瞬态噪声的去耦电容选择方法

针对传统的基于频域目标阻抗的去耦电容选择方法存在过度设计的问题,该文提出基于最大时域瞬态噪声的去耦电容选择方法。首先,利用板级电流可由一系列三角脉冲近似合成这一性质,推导出了去耦电容瞬态电压噪声达到局部最大值的时刻及时域瞬态阻抗应该满足的条件,并通过分析VRM支路最大瞬态电压噪声确定了去耦电容的去耦时间范围;其次,通过研究去耦电容时域瞬态阻抗曲线的性质和特点,制定了去耦电容的选择标准。最后,提出基于最大时域瞬态噪声的去耦设计方案。通过对4个具有典型激励输入的实例进行去耦设计,结果表明,在输入激励条件相同且满足电压噪声要求的前提下,与传统频域目标阻抗法获得的去耦方案相比,该文提出的算法所需电容数量至少能减少24.59%以上。

正极性单点电晕放电可听噪声时域波形拟合及分析

基于实验室搭建的可听噪声时域测试平台,获得了正极性单点电晕放电产生可听噪声的时域波形。根据可听噪声时域波形的脉冲特性,提出了采用分段双指数函数来拟合单个可听噪声时域脉冲波形的经验波形,通过在时域和频域上对拟合结果和测量结果的对比研究,验证了所提出拟合波形的合理性。最后,基于长时间可听噪声时域测试结果分析了不同电压下分段双指数函数中的拟合参数和可听噪声波形参数的统计特性。实验结果表明,由于电晕放电的随机性,在同一电压下脉冲波形参数及波形拟合参数具有较大的波动性;可听噪声脉冲的时间间隔随着电压的增加有所降低,而脉冲宽度及视在持续时间在不同电压下变化不大。

基于EMD的噪声互相关提取时域格林函数研究

本文在前人研究的基础上,基于简正波理论,给出了海洋环境噪声互相关函数(NCF)及时域格林函数(TDGF)的公式,分析了NCF与TDGF的相似性;基于青岛胶州湾航道附近采集的海洋环境噪声数据,分析相关的时空特性;提出了经验模态分解(EMD)与波束形成相结合的环境噪声互相关技术,提高了相关峰信噪比,成功提取了海表噪声场的直达垂直波至的时域到达结构,与理论上的时域到达结构相符;并进一步反演得到声速结果,与同步观测的声速测量结果十分吻合。

时域相关噪声下的载波同步

载波同步对通信系统起到重要作用。实际的通信系统中可能存在时域相关噪声,其影响常规载波同步的性能。对此,利用噪声的时域相关统计特性,并在噪声相关矩阵特征分解的基础上,进行分析推导,得到一种改进的载波同步方法。仿真结果验证了所提改进方法是有效的。

基于列共用多采样技术的CMOS图像传感器读出电路设计

针对CMOS图像传感器中相关多采样(Correlated Multiple Sampling,CMS)技术在抑制噪声的同时使读出速度受影响的问题,设计了低噪声读出电路。读出电路采用列共用多采样技术,能够在不影响读出速度的情况下,抑制时域噪声和列固定模式噪声(Fixed Pattern Noise,FPN),改善CMOS图像传感器的成像质量。列共用多采样技术采用开关控制读出电路和像素的连接关系,以多列共用的读出电路对像素依次进行时序错开时间缩短的多次采样,完成所有像素量化的总时间保持不变。基于列共用多采样技术读出电路的降噪效果在110 nm的CMOS工艺下进行了仿真和验证。随着采样数M从1到4变化,读出时间没有增长,瞬态噪声仿真得到整个读出链路的输入参考噪声从123.8μV降低到60.6μV;加入列FPN进行仿真,输入参考失调电压由138μV降低到69μV。

红外点目标作用距离数学建模与评估

在红外探测系统总体方案设计中,为了能够快速而准确地了解众多参数对性能指标的影响,针对其重要参数作用距离进行了研究。首先分析目标与背景的对比辐射强度在像面上产生的电子数,其中考虑了滤光片的光谱透过特性和点扩散函数与像元的相对位置对系统能量集中度的影响;然后基于红外光学系统成像链路物理特性,定量研究红外光电系统的时域噪声和空域噪声在像面上的辐照度。基于图像目标信噪比检测判据给出了综合各种噪声条件下针对红外点目标的作用距离计算方程。最后,以航空平台上一套中波红外凝视探测设备为例来进行作用距离的计算和分析。通过示例验证了作用距离计算方程简单可行,可针对不同条件、地域对红外成像系统作用距离进行预估。作用距离计算方程可以帮助使用者在设计初期阶段确定不同参数对红外探测装置性能的影响。

AAC音频解码器中TNS模块的设计及其ASIC实现

时域噪声整形(TNS)是AAC音频解码器中较为重要的一部分。文章介绍了时域噪声整形的作用、基本原理、算法设计以及硬件设计思路,并且给出了该滤波器的ASIC实现。在设计中,我们采用时分复用技术,既TNS滤波器和AAC解码器的其它硬件部分时分复用一个乘法器,从而大大节省了硬件开销。在TNS滤波器中,所有的乘法运算采用24×18的定点乘法运算,和原来我们在软件中采用的32×32的浮点运算相比,计算精度有所降低,但通过人耳的主观测试,并未发现音质有明显的降低。

分布式视频编码虚拟依赖信道模型研究

视频信息固有的非平稳特性,如冲突区域等,使时域预测技术变得非常复杂.在分布式视频编码(DVC)中,由于解码端不能获取当前编码帧的信息,精确地对时域相关噪声进行建模变得更为困难.文中以虚拟依赖信道模型为切入点对如何降低时域相关噪声进行了研究.首先对DVC虚拟依赖信道进行了建模,并对影响边信息的主要因素进行了分析,分析结果表明在变换域中不同的频率子带对时域相关噪声的敏感度不同.在此基础上提出了一种新的基于小波变换域的虚拟依赖信道模型VCMDWT,基于分类编码的思想对较为平稳的LL子带进行Wyner-Ziv编码,对非平稳的高频子带进行SPIHT帧内编码.实验结果表明,与基于像素域的方法相比,所提出的VCMDWT模型能够得到更稳定的虚拟信道,提高DVC系统的率失真性能达到2.6dBs以上.

TNS解码在AAC解码Soc系统中的实现与优化

简要介绍AAC解码Soc系统中TNS(Temporal Noise Shaping)时域噪声整形模块解码的功能和流程,完成了TNS解码在AAC解码Soc系统中的实现。TNS解码模块中所需要的滤波系数通过RISC指令计算并对算法进行了优化,滤波解码部分用硬件Verilog语言描述并在整个Soc系统中通过FPGA验证。

基于新型TNS启用机制的高效音频编码方法

时域噪声整型能有效地抑制由量化带来的时域上的前回音(Pre-echo)现象。提出了一种结合时域与频域,利用Levinson-Durbin及检测前回音的双重标准作为TNS的启用机制。提出了一种基于TNS启用机制的编码策略来替代计算复杂的心理模型中动态窗的算法,并验证了其在存储和计算上的开销。

DAB+音频解码器中TNS模块优化设计及硬件实现

时域噪声整形技术被广泛地应用于各种感知音频编解码方案中,能有效地消除由量化噪声所产生的预回声现象。由于数字音频广播音频解码器(HE-AAC v2)算法复杂、运算量大,目前多采用DSP或嵌入式软件方式实现,本设计基于数字音频广播音频解码纯硬件系统,通过对时域噪声整形(TNS)解码算法的优化,以极低的硬件代价完成了时域噪声整形全硬件解码模块设计,具有高硬件资源利用率、低复杂度、高解码效率等特点。

CO-FBMC/OQAM系统导频辅助的时域相位噪声补偿

针对相干光偏移正交调幅技术的多载波滤波器组传输(CO-FBMC/OQAM)系统,提出一种基于导频的时域相位噪声补偿算法。建立一个时域相位噪声补偿模型,即相位噪声用时域扩展的离散余弦变换(DCT)近似,相位噪声包括公共相位误差(CPE)和非CPE相位噪声,它们均可通过估计DCT系数来获得。为了计算这些DCT系数,先用基于导频的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计CPE,然后将CPE补偿后一部分判决错误概率较高的数据舍弃,仅保留余下的CPE补偿后数据进行预判决用以预估发送端数据,最后在波特率为32 GBaud的背对背CO-FBMC/OQAM系统中对所提算法进行仿真验证。结果表明,对比一种改进的盲相位搜索(M-BPS)算法,所提算法仅有0.5%~2.0%的频谱效率下降。针对64阶QAM、子载波数M=256或512的系统,所提算法的线宽延迟乘积容忍度仍远大于M-BPS算法,但其复杂度仅为M-BPS算法的1/2。

噪声时域反射法实现多根电缆故障的同时检测

为了同时检测捆绑成束的电缆以及多芯电缆不同支路上的故障,提出并实验验证了一种多通道噪声时域反射法。该方法利用多路滤波后的放大自发辐射噪声作为电缆束或者多芯电缆不同支路的探测信号,基于相关探测技术,可同时检测不同支路上电缆故障,且没有相互干扰。实验结果表明该方法可以同时检测位于不同电缆支路上的断路、短路和阻抗失配等故障。当URM43型同轴电缆单个支路的噪声探测信号功率为-9.1dBm时,最远探测距离为720m。此外,还进行实验证明了该方法可以实现电缆故障的在线检测。

电梯振动与噪声典型故障的分析及处理

结合实际工程中的一些振动与噪声典型故障案例，根据系统动力学理论，利用PMT和B＆K测试工具，分别采用时域振动分析法、频域振动分析法、时域噪声分析法、频域噪声分析法进行了具体分析。