基于压缩感知的模拟信息转换器仿真

由于奈奎斯特采样定理的限制,在对高频率信号、大数据量、宽带跳频信号的采集时,传统的数据采集技术面临着巨大的挑战。近年国际上提出的压缩感知理论(Compressed Sensing)能有效缓解传统数据采集的压力,而以压缩感知理论为基础的模拟信息转换器能直接对连续模拟信号以远低于奈奎斯特采样频率进行采样,最后通过相关的重构算法对原信号进行精确重构。文中对压缩感知理论及模拟信息转换器理论进行了介绍,并通过Matlab对模拟信息转换器进行了仿真验证。

压缩采样中模拟信息转换器的性能仿真

受奈奎斯特采样定理的约束,传统通信设备在提高分辨率和满足实时性要求时,面临高采样率、快处理速度等问题的挑战。而根据压缩采样(Compressive Sensing,CS)理论构建的模拟信息转换器(Analogto Information Converter,AIC)只需进行远低于奈奎斯特采样率采样信号,即可实现对原信号的精确重构。仿真结果表明通过AIC的信号能精确重构,且重构概率和AIC的参数设置密切相关。

基于MATLAB的分段型模拟信息转换器仿真研究

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIM0)雷达在对空中机动目标识别和多目标跟踪中,其大孔径合成所产生的海量数据使系统内的传统模-数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)在信号处理中倍受挑战。为代替传统ADC以解决传统采样理论在信号处理中的压力,本文以模拟信息转换器(Analog-to-Information Converter,AIC)为研究对象,根据压缩感知理论(Compressed Sensing,CS),构建了一种分段型AIC结构,通过MATLAB/Simulink对其进行系统建模和仿真研究。该系统由伪随机序列模块、乘法器、积分模块和ADC模块组成,仿真所得稀疏信号利用正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,0MP)完成对原始信号的重构。实验结果表明,该系统可以对原始信号低速率采样和高概率重构,体现了该分段型AIC系统的可行性。

基于正交压缩采样系统的脉冲雷达回波信号实时重构方法

正交压缩采样是低速获取带通模拟信号同相和正交分量的新型模信转换系统,可广泛应用于雷达、通信等电子系统。但是对于宽带或超宽带脉冲雷达,重构奈奎斯特率的全程回波信号需要大的存储空间和计算量,以致于难以实现实时重构。该文在对正交压缩采样系统特性进行分析的基础上,将测量矩阵近似成一种具有特殊带状结构的矩阵,然后采用分段滑动重构思想实现实时重构。仿真结果表明,在对测量矩阵进行合理近似的基础上,该文提出的重构方法可以极大地节省存储空间和计算时间,实现近似最优的重构性能。

基于从模拟到信息的宽带数字接收方法

利用电子战系统的接收信号在短时间内频谱稀疏的特征,基于模拟到信息的宽带数字接收方法,可使用低速采样获得宽带数字接收的能力。首先将输入模拟信号经过伪随机调制,然后通过低通滤波器以及低速采样,再采用正交匹配追踪算法复原输入信号。最后通过仿真表明,即使采样率降低到1/8也能有效重建原始输入信号。

基于BIM技术的被动式建筑敏感因子模拟与分析

为了研究寒冷地区被动式构造敏感因子对建筑能耗的影响,使用Climate Consultan t对郑州进行气候分析,在原有Revit土建模型基础上建立具有热工属性的能耗模型,基于gbXML数据标准向能耗模拟软件OpenStudio进行传递。利用OpenStudio进行建筑能耗模拟,通过正交实验设计方法,研究被动式敏感因子对建筑全年制冷供暖负荷影响。研究表明:被动式敏感因子的影响程度:外墙K值>屋顶K值>外窗SHGC>外窗K值>南遮阳系数>南遮阳板偏移,最优水平组合:南遮阳系数0.7,南遮阳板偏移400 mm,外墙K值0.1 W/(m^(2)·K)、屋顶K值0.1 W/(m^(2)·K)、外窗K值0.5 W/(m^(2)·K)、外窗SHGC 0.3。研究结果为寒冷地区被动式设计提供借鉴,亦可对BIM技术与能耗分析软件的结合提供思路。

模拟电路在线故障检测与诊断的FPGA实现

选择节点电压、幅频特性和相频特性构成故障特征向量集,并根据多通道宽带数据采集接口和驱动程序,给出全数字式的正交幅相特性实时检测方法。利用网络分析与信息融合技术,设计一种模拟电路在线检测和诊断方案,并在现场可编程门阵列硬件系统中进行实现,以解决诸多模拟电路故障诊断算法缺乏测试平台而停留在仿真阶段的问题。实例分析结果表明,该系统可有效识别电路软故障,在存在元件容差的情况下,其识别准确率高达96%,时间消耗低于60 ms。

合水长6致密油体积压裂水平井产能影响因素分析

分段多簇体积压裂水平井产能的影响因素较多,准确分辨主要及次要因素对水平井压裂设计具有重要意义。在综合考虑了地层因素(孔隙度、渗透率)、施工因素(水平段长度、压裂级数、裂缝半长、导流能力)和井网因素(井距、排距)的基础上,比较了各个参数对体积压裂水平井产能影响程度的强弱。运用信息量分析法、灰关联分析法和数值模拟正交试验对各参数影响程度主次进行排序。3种方法得到的结果基本一致,裂缝半长、水平段长度、压裂级数是影响合水长6致密砂岩油藏体积压裂水平井产能的主要因素,渗透率、孔隙度、导流能力、井距、排距为次要影响因素。对于合水长6致密砂岩油藏,准确设计压裂改造措施有望大幅提高水平井的产能。

基于压缩感知的天线远场快速测量技术

提出一种应用于天线远场测量系统的压缩感知方法,通过使用正交模拟信息转换（QAIC）结构,可以减少对数据样本的采集,缩短测量时间,并提高天线远场测试效率。为验证系统的准确性,在微波暗室中,测量标准角锥喇叭天线的远场方向图,控制正交模拟信息转换结构的测量数据采样量,低速均匀采样,获取到信号的观测数据,并采用优化算法重构恢复信号。实验表明,该系统在满足一定测量误差的条件下,减少70%的数据采集量仍能保证测量结果的准确性,较传统暗室测试更高效。

基于PLC传输技术的电力故障信号采录

根据电力系统暂态信号的瞬时特性,提出一种高精度暂态数据采录与数据传输方法。高精度、高采样率模数转换器(ADC)芯片在可编程门阵列(FPGA)芯片的控制下实时采集电力系统电压,并经2次压缩后存储在大容量闪存(FLASH)卡内,FLASH内的数据进行正交频分复用(OFDM)调制后,通过电力线通信技术(PLC)上传到远处服务器。实验结果表明,系统能正常工作在80MS/s的采样率下,为电力系统调试与故障分析提供了高可靠暂态数据。

网络中异型调制解调器的连通

网络中异型调制解调器的连通工商银行长治市分行科技部袁伟土，杨宏林当前，网络的应用发展很快，各种网络的通信连接大都离不开调制解调器，尤其在一些广域网（如Ｘ．２５网）中，因此在对厂商众多，型号各一的调制解调器的选择上，就面临一个问题：如何选择功能强，价格...

红外技术与器件

根据正交试验设计法的原理,利用坦克红外辐射特性的理论模型和软件,对影响坦克红外辐射特性的多个参数进行了计算机模拟实验分析。总结了影响坦克红外辐射特性的主要因素,并对其进行了分析计算.

基于压缩感知的信号欠采样和重建研究

为了实现基于压缩感知理论的信号欠采样和重建,采用模拟信息转换器和正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法对正弦脉冲信号的欠采样和信号重建进行了仿真分析。通过Matlab仿真分析验证了压缩感知理论在信号欠采样和重建过程中的可行性,通过对比在不同信噪比下的效果发现,在高信噪比时,性能较好,可以为信号采样系统和信号恢复处理系统的设计应用提供理论参考。最后,总结讨论了压缩感知在射频和无线通信领域的应用价值。