基于直扩RT-PCR技术的寨卡病毒快速检测方法的建立

目的建立基于直扩实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术的寨卡病毒快速检测方法。方法采用特殊功能的DNA聚合酶,以及优选PCR增强剂,以此建立直扩RT-PCR技术的寨卡病毒快速检测5种样本(全血、血清、唾液、咽拭子和尿)的方法。结果5种样本检测限分别为血清103 PFU/mL,尿、咽拭子和唾液102 PFU/mL,全血104 PFU/mL,标准曲线的拟合优度的可决系数均在0.98以上,扩增效率均在90%~110%;寨卡病毒核酸成功扩增,非寨卡病毒核酸均未能扩增;尿、全血和唾液样本的重复性实验中106 PFU/mL和102 PFU/mL两个浓度的6个重复Ct值的变异系数均<5%。该研究建立的直扩RT-PCR技术的寨卡病毒检测方法与常规RT-PCR技术的检测结果一致,8个寨卡病毒样本,均只检测出2个血清样本,其余62个非寨卡病毒样本及12个阴性样本均未得到扩增。结论成功建立基于直扩RT-PCR技术的寨卡病毒快速检测方法,该方法简便快捷且灵敏度高、特异度强。

直扩序列射频调制无线通信发射机的FPGA实现研究

在直扩序列射频调制无线通信发射机的设计中,FPGA扮演着至关重要的角色。它可以实现数字信号的产生、调制和发射,同时具备灵活的可编程性,使得调制方式和参数可以根据需求进行快速调整和优化。基于此,本文简单讨论直扩序列射频调制无线通信发射机的FPGA实现价值,深入探讨实现要点,以供参考。

直扩超声波宽带体内通信的误比特率仿真研究

人体软组织的含水量高达65%,所以超声波在人体软组织中传播的衰减小、致病风险低且干扰范围有限,在体内通信具有优势。然而,超声人体信道具有密集多径特性,经过反射和折射多条路径到达接收端的信号交叠在一起会产生多径干扰,影响通信可靠性。现有研究通过发射极短脉冲的超声波来避免多径交叠及其带来的干扰,但大方向角的超宽带超声探头难以实现,实际探头产生的脉冲宽度不够小,在接收端会产生多径交叠,对信号判决产生的干扰不能忽略。为了研究体内多径干扰的分布特性及其对宽带超声人体通信的影响,文中利用k-Wave仿真工具包对超声人体信道进行三维建模,然后通过仿真实验获得信道冲激响应,分析多径时延分布的统计特性并进行曲线拟合,根据接收端的判决机制估算人体信道的多径干扰,推导了直接序列扩频超声波宽带体内通信的误比特率下界,并通过蒙特卡罗实验验证了这个误比特率下界的有效性。实验结果表明,信噪比较低时多径干扰不能忽略,调整扩频码长可改善通信性能。

基于离心式微流控技术的直扩PCR法在流感病毒分型检测中的应用

目的建立一种基于离心式微流控技术的检测流感病毒分型的直扩PCR法。方法设计特异性引物探针,采用离心式微流控芯片对流感病毒不同分型进行直扩荧光PCR检测,进一步评价该方法灵敏度、特异性、重复性和线性关系;用该直扩荧光PCR法检测576例临床标本,并用核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)进行验证。结果离心式微流控直扩PCR法的总体最低检出限为500 copies/mL;与常见呼吸道病原体无交叉反应;精密度均小于4.34%;具有良好的线性关系(R^(2)均>0.98);576例临床标本中检出甲型流感病毒通用型75例,其中H1N126例,H3亚型49例;乙型流感病毒通用型74例,均为Victoria系。与对照试剂比较,离心式微流控PCR法在流感病毒不同分型的灵敏度、特异性、总符合率均高于92.9%,两种方法检出阳性率(IAV、H1N1、H1、H3、IBV和IBV-V)差异均无统计学意义(χ^(2)值分别为3.200、0.500、0.500、1.333、2.250、2.250,P均>0.05),具有极好的一致性(Kappa值均>0.96)。结论建立的离心式微流控直扩PCR法操作简便,灵敏度和特异性较高,可为流感病毒的临床诊断和流行病学调查提供有效的检测工具。

多径信道下解调加权分数傅里叶变换加密的混沌直扩信号

为了在多径信道下解调加权分数傅里叶变换加密的混沌直扩(WFRFT-CD3S)信号,该文提出一种广义信道差分解调算法。在WFRFT-CD3S系统的发射端先对信息码进行差分调制,接收端将差分码与信道的乘积视为广义信道,并通过本地扩频序列构建频域匹配滤波器以估计广义信道冲击响应。接收端通过解差分广义信道冲击响应的估计值来合并各径能量并恢复信息码。对所提算法的误码率进行了理论分析,数值仿真验证了理论分析结果。数值仿真结果表明提出的解调算法可以在低信噪比下解调多径WFRFT-CD3S信号,保证了WFRFT-CD3S系统抗能量检测的能力。

一种基于改进残差神经网络的直扩信号感知方法

非合作条件下直扩信号感知问题一直是通信对抗领域研究的热点,传统的感知方法在低信噪比条件下性能下降严重。为有效提升直扩信号感知的性能,提出了一种基于改进残差神经网络的直扩信号感知方法。首先,通过广义互相关算法,快速提取直扩信号的相关峰特性;然后,以残差神经网络为基础,融合注意力机制,建立网络模型,分析识别抽象特征;最后,在仿真的数据集中进行实验验证。结果表明,相较于时域自相关法、卷积神经网络法等,所提方法具备更好的感知效果,能够在信噪比为-16 dB的情形下有效地感知直扩信号。

对直扩/跳频混合扩频系统抗干扰能力的研究

在当今复杂电磁环境下,如何在战争中提高通信防御能力成为一个重要的研究领域。直扩/跳频混合扩频系统是采用直扩系统和跳频系统相结合的技术。通过定性分析,该系统具有较强的抗干扰能力,对我军通信对抗系统的研究和建设具有一定的可行性和指导性。

一种基于循环统计量的直扩信号检测与参数估计方法

本文利用循环统计量检测循环平稳性的特性,将渐近最优2χ检验方法推广到直扩信号的盲检测,提出了一种基于循环统计量的直扩信号检测方案;理论上推导了直扩信号二阶循环统计量的表达式,分析了时间间隔的选取对从二阶循环统计量估计循环频率的影响,据此提出了基于循环统计量的直扩信号载频和chip速率等参数的估计新方法.该方法避免了多维搜索,且不需要信号的伪码序列和各频率参数等先验信息,可实现信号的“盲”检测和“盲”参数估计.仿真实验证明了本文方法的有效性.

多径环境下的直扩信号伪码周期估计

针对低信噪比条件下多径直接序列扩频(直扩)信号伪码周期估计的难题,拓展了先前提出的单径环境下基于信号功率谱二次处理的方法,提出了在低信噪比条件下多径环境中直扩信号的伪码周期估计的二次谱算法。该算法首先对多径直扩信号求取功率谱,然后将所得到的功率谱作为一输入信号求其第二次功率谱,所得二次功率谱将在伪码周期整数倍处出现代表信号存在的尖峰脉冲,通过对这些尖峰脉冲间的距离进行检测就可以获得多径直扩信号伪码周期参数的检测估计。理论分析和计算机仿真结果表明:该算法可以有效地估计出多径环境下直扩信号的伪码周期,且估计性能和多径环境密切相关。

基于延迟相乘-相关及谱分析的直扩信号检测与符号周期、码片时宽估计分析

该文基于直扩信号经过延迟相乘处理后表现出的周期性,提出了一种对直扩信号检测的有效方法——基于延迟相乘-相关及谱分析的直扩信号检测法。计算机仿真显示该方法不但能够适应直扩信号检测的低信噪比要求,而且能方便地实现对直扩信号符号周期和码片时宽的估计。特别地,该方法能够在数据采样速率不变的情况下通过增加算法所处理的采样数据长度来提高对符号周期估计的精度,这在对直扩信号的检测中是非常重要的。

直扩/跳频混合扩频信号测量性能分析

从模糊函数角度,研究了直扩/跳频(DS/FH)混合扩频信号的测距、测速性能。推导了DS/FH混合扩频信号的模糊函数表达式。由数值仿真得到一个跳频点内传递一个直扩伪码周期的混合扩频信号模糊图。仿真分析结果表明,DS/FH混合扩频信号具有良好的测距测速性能,从而论证了该信号用于跟踪测量的可行性。最后,根据信号估计理论分析了直扩/跳频混合扩频信号精度。

基于相似度的直扩信号盲解扩方法

针对传统方法对直扩(direct sequence spread spectrum,DS-SS)信号进行盲解扩时,需要在估计出扩频序列后,才能完成信号盲解扩的问题,提出了一种基于相似度的DS-SS信号盲解扩方法。该方法首先在扩频码的码片速率和周期已知的条件下,以单倍扩频码周期的窗长对接收信号进行数据分段,然后对任意两段数据求相似度函数值,构造相似度函数值的特征信息矩阵,最后通过对构造的特征信息矩阵进行特征值分解就可以实现对信息序列及扩频码序列的盲估计。理论推导和仿真实验结果表明,该方法具有精度高、稳定性好,在信噪比容限值为-22dB的条件下也能够有效的盲估计DS-SS信号的信息序列及扩频码序列。

直扩系统伪码精确同步及FPGA实现

在扩频信号数字化后采用相关、视频累积和DLL延迟锁相环求累积值的基础上,提出了一种改进的伪随机码(PN码)跟踪环.利用DLL延迟锁相环S型签相曲线中间部分的线性特点,采用最小二乘法,通过极大似然参数估计进一步消除随机噪声对伪码相位差估计的影响,得到精确伪码相位差从而实现伪码精确同步及伪码精确测距.该方法实现简单,同步精度高,并且跟踪环伪码相位差门限和精度不受信噪比影响.即使在极限信噪比下也可以准确估计伪码相位差.论述了该方法在某直扩系统中的应用,给出了伪码精确同步部分的FPGA实现方案.系统已通过测试,伪码相位差估计精度可达10ns级,通过后端信号处理进一步平均滤波后精度可达ns级.

一种基于ITD算法的直扩信号检测算法

固有时间尺度分解(ITD)算法是一种局域波分解算法,该文对直接序列扩频信号ITD分解,提出了一种通过频域粗搜索和细搜索分别检测直扩信号码片速率和载波频率的快速算法。该算法以瞬时幅度作为分析参量,先设置截止频率对信号低通滤波处理,并通过引入伴随频率达到抑制噪声的目的,利用了固有时间尺度分解算法时频分辨率高,运算速度快的优势。仿真结果显示在-15dB信噪比下能够有效地检测出码片速率和载波频率。

长码直扩信号的符号速率盲估计方法

针对长码直接序列扩频(DSSS)信号的符号速率估计的难题,提出了基于相关处理的方法。该方法首先估计长码直扩信号的相关函数二阶矩,然后将相关函数二阶矩的估计作为输入信号进行预处理,以去除扩频码周期处的峰值。对预处理后的信号再次进行自相关处理,则所得的信号的频谱中含有符号速率谱线。理论分析和计算机仿真证明了所提出的算法的有效性。

直扩系统中基于SVM的干扰自动分类识别方法

针对实际直接序列扩频系统中的干扰类型总是未知的,难以采用相应的干扰抑制措施有效提高系统性能的问题,提出了直接序列扩频系统中基于支持向量机的干扰自动分类识别方法。首先对直扩系统中八种主要干扰情况进行干扰信号建模;然后分别从时域、频域和时频域提取待识别干扰信号的特征参数;最后使用决策树支持向量机构造了一个5级干扰自动分类识别系统,实现了干扰信号的自动分类识别。仿真结果表明,干信比大于等于9dB时,分类器可以准确识别干扰类型。

一种基于运动补偿的高动态微弱直扩信号捕获算法

针对高动态长时间积累情况下直扩信号能量无法有效积累的问题,提出了一种基于运动补偿的二倍分组块补零(Double Block Zero Padding,DBZP)算法。首先利用Keystone变换对输入信号与本地伪码在频域相乘后的结果进行处理,消除伪码自相关峰走动;再利用分段解线调技术同时补偿掉多普勒扩展和伪码自相关峰弯曲;最后对信号进行相干积累。仿真结果表明,基于运动补偿的DBZP算法能有效地消除动态的影响,大幅减小积累损耗,进而提升捕获灵敏度。该算法能广泛应用于基于直扩信号的高动态微弱目标捕获。

非周期长码直扩信号的伪随机码盲估计

研究了m序列三阶相关函数特性,证明了不同周期m序列三阶相关函数存在共同峰,推导得到共同峰的特性以及共同峰坐标与m序列本原多项式之间对应关系,基于上述理论提出了非合作通信下的非周期长码直扩信号伪随机码估计方法。加性高斯白噪声下的仿真结果表明,本方法仅需1/4倍长码周期长度信号和4 d B信噪比,估计非周期长码直扩信号的扩频码和长扰码的正确概率就可达到99%以上。

一种非周期调制直扩信号扩频码估计方法

对卫星测控中一类扩频码周期与信息码周期之比为非整数的直扩信号进行了研究,得出这类信号可建模成非周期调制直扩信号,提出并讨论了一种基于差分主元分析(D-PCA)的非周期调制直扩信号扩频码估计方法,该方法通过计算与差分序列协方差矩阵的最大特征值对应的特征向量完成信息码个数、子序列、信息码同步点等参数的估计,解决了传统矩阵分解方法在估计码序列时码序列相位模糊问题,理论分析和仿真结果表明该方法可以在低信噪比下进行有效估计。

基于四阶统计2-D切片的直扩信号多参数估计

基于四阶累积量2-D切片,提出了一种低信噪比环境直扩信号的参数估计方法。该方法可同时估计直扩信号的载波频率和扩频码周期,且还具有较强的抑制噪声的能力。计算机仿真实验验证了其有效性。