基于随机调制实现光信道测量样本去相关分析

从大气光信道中可以提取两个合法通信方用来加密其传输的机密信息的公共密钥。首先,为了打破湍流引起的光学波动的相关时间对每秒提取的不相关光信道测量样本的数量限制,提出了为合法通信双方配备随机调制的方法,并针对其实现测量样本去相关性进行了理论分析;其次,利用OptiSystem软件仿真分析了大气光信道水平路径传输距离为1 km,中湍流,调制方式为幅度调制条件下,合法通信方在无调制、单调制、双调制三种不同调制的情况下对光信道测量样本自相关性的影响。针对单调制的情形,分析了不同大气光信道传输系数相干时间、伪随机码生成速率、传输距离和信噪比对光信道测量样本自相关性的影响。结果表明,对比无调制情况,在相同采样间隔内,观测到的光信道测量样本的测量数据变化次数增多;同时施加随机调制的发射光信号,在小于湍流引起的光学波动的相关时间的采样间隔下,观测到的光信道测量样本,在滞后100个样本的延迟时间后的自相关性,从无调制情况下的0.676降低到单调制情况下的0.083和双调制情况下的0.035。

基于4态马尔可夫链的光纤陀螺随机调制

在数字闭环光纤陀螺中,由调制信号引起的电串扰(即调制串扰)会导致零偏稳定性、死区和线性度等指标恶化.为了消除调制串扰信号的影响,提出了基于4态马尔可夫链的随机调制方法.将一个4状态马尔可夫链引入到随机调制中,该马尔可夫链利用正弦函数的周期性和状态转移方向的等概率性,产生出了相互统计独立的调制信号和解调信号,由于解调信号为等概率取值-1,1的零均值随机序列,所以在理想情况下调制信号及电串扰信号和解调信号相关的结果为零.仿真和实验结果表明,基于4态马尔可夫链的随机调制方法对调制串扰信号的抑制可达1×103倍,消除了调制串扰信号对陀螺零偏稳定性、死区和线性度等指标的影响.

光纤陀螺随机调制的理论分析及实验

偏置稳定性是描述陀螺性能的重要指标,而电路中的交叉干扰是导致陀螺输出漂移的重要原因.采用随机调制的方法能够减小陀螺中交叉干扰产生的输出漂移.采用快速傅立叶变换(FFT)的方法对方波调制和随机调制产生的交叉干扰进行了分析,分析结果表明,采用方波调制时,交叉干扰与方波同频,无法滤除,导致陀螺输出的偏置误差以及陀螺输出对光强的依赖性;而采用随机调制,交叉干扰与方波频率不同,能够滤除,从而减小交叉干扰带来的随机漂移.采用的随机调制为-3π/2,-π/2,π/2,3π/2调制,能够保证陀螺工作点在灵敏度最高的偏置点上,其频谱主要成分为方波基波的偶次谐波,通过陀螺电路中的滤波,能够将其滤掉,消除交叉干扰对陀螺输出带来的干扰.对方波调制和随机调制分别进行了实验,通过实验,证明了该方法的正确性,得到了随机调制能够抑制光纤陀螺中由于交叉干扰产生的输出漂移的结论.

双随机调制技术及其功率谱密度特性分析

电力电子系统中,其开关运行方式对电磁兼容性会产生很大的影响。该文从硬开关技术的角度,提出的双随机调制技术能够有效地抑制和减小传导电磁干扰(EMI),而不需增加额外设备。应用统计通信原理,建立了双随机调制开关函数的功率谱密度理论模型,实验结果表明了双随机调制技术比任何一种单随机调制具有更好的削减峰值和遣散功率谱的效果,从而有利于改善电力电子系统的电磁兼容性(EMC)。

改善随机调制抑制EMI性能的研究

随机PWM调制技术可有效解决电力系统中的电磁干扰(EMI)问题,被广泛应用于控制开关频率达到10 kHz及以上的高频开关器件中,然而,在相对较低开关频率下(如2 kHz),随机调制技术抑制EMI效果并不理想,甚至会使输出信号发生畸变。通过对随机调制扩频原理与随机开关函数及其傅里叶变换的研究,分析了低频下输出信号发生畸变的原因,结合输出信号滤波电路的传递函数,对LC参数值进行合理调整。结果表明,在相对低频下应用随机调制会增加输出信号的低频谐波,适当调整LC参数可更好地解决谐波问题,使随机调制具有更宽的开关频率应用范围,改善其抑制EMI的性能,并且随着开关频率的逐渐增大,随机调制抑制EMI的效果越来越好。

伪随机调制在全数字闭环光纤陀螺中的应用

伪随机调制信号的抗干扰能力强,获得同样的信号,对系统正常运行的干扰程度比其他测试信号低。光纤陀螺的输出信号微弱,背景噪声强,在频域随机分布,增加了信号处理的难度。结合伪随机调制的优势,在原有的数字闭环信号处理的基础上,提出了一种新的信号处理方案:伪随机调制解调方案,与数字闭环方案相互配合,有效提取环境因变量,反馈至系统使之实时做出补偿,提高陀螺稳定性。

双随机调制技术在有源功率因数预调节器中的应用研究

高频脉宽调制(PWM)整流技术能够减少单相AC-DC整流装置输入端的谐波电流、提高功率因数,但引起了集中在开关频率及其倍频谐波频谱的离散能量分布特性。随机调制技术能够改善电力电子系统电磁兼容性。针对有源功率因数预调节器高频PWM的开关特性,引入双随机调制技术,完成了该系统的性能仿真研究及其Welch谱估计分析。结果表明,双随机调制技术在保证功率因数预调节器具有较高功率因数的情况下,还减小了该高频整流器对供电系统的干扰,改善了其电磁兼容特性。

随机调制技术与频率抖动技术抑制传导EMI的比较

随机调制技术和频率抖动技术两种方法都能解决常规PWM型电力电子系统产生的电磁干扰问题.通过对随机频率调制技术和频率抖动技术两种方法的分析和实验测试,证明了在同样的条件下,随机频率调制方案比频率抖动技术能够更好地减小功率变换器产生的传导电磁干扰,而且,通过适当增加开关频率的随机程度,使变换器输出电压的频谱呈现出更为连续的特性,有利于改进电力电子装置的电磁兼容性.

抑制传导EMI策略-随机调制技术研究

电力电子系统的EMC/EMI问题已经受到广泛的关注。在此介绍了电力电子系统中,应用随机调制技术抑制传导电磁干扰(EMI)的基本原理、功率谱密度特性的理论分析方法,给出了DSP实验结果。

随机调制隐写中的噪声同步分析

针对F ridrich提出的使用固定密钥的随机调制算法,提出一种基于噪声同步分析的隐写检测方法.该方法使用图像复原、噪声估计和相关性计算实现对噪声同步程度的度量,并对同步分析下随机调制隐写的安全容量进行了分析.理论和实验表明,固定隐写密钥的使用会降低随机调制算法的安全性.

基于随机调制技术的Boost-PFC应用研究

将随机调制技术应用于功率因数调节装置,通过集成芯片ML4841CP和DSP控制实现基于随机载频调制技术的Boost功率因数调节器。针对有源功率因数调节器高频PWM的开关特性,分析比较了在相同条件下,随机变量的引入对功率因数调节器性能的影响和对输入电流功率谱特性的改善,使集中开关频率的和谐波频率上的脉冲能量平滑,从而有效地改善了调节器的电磁兼容特性。

随机调制信号参数的统计Cramer-Rao下限及其最大似然估计

随机跳频和随机脉冲重复间隔等随机调制信号的处理可以等价为随机调制信号中的参数估计问题。针对抽象的随机调制复正弦信号模型,借助Fisher信息矩阵推导了其复幅度和调制系数估计的Cramer-Rao下限并分析了其统计特性。求解了单个和多个随机调制复正弦信号的最大似然估计,利用"广义周期图"研究了其分辨及模糊性能,为后续的信号设计与处理提供了理论参考。计算机仿真实验验证了相关结论。

DC_DC变换器使用双因子随机调制技术的系统仿真

随机调制技术作为一种新型的控制技术能够改善电磁兼容性.因其开关函数的随机化特性,将引起系统控制的特殊性,需要对电力电子系统采用这种控制技术进行系统仿真研究.提供了DC_DC变换器使用双因子随机调制技术的系统性能的仿真研究及其WELCH谱估计特性分析,仿真过程通过SIMUUNK实现.

面向两层WSNs的高效随机调制隐私保护最值查询协议

无线传感器网络(WSNs)隐私保护一直是研究热点,其中包括对隐私保护最值查询的研究。针对隐私保护最值查询问题,首先利用随机数和数值变换,提出一种不泄露原始参数的数值比较方法,并通过该方法和密码理论,提出一种面向两层无线传感器网络的高效随机调制隐私保护最值查询协议(ERM-MQP)。传感节点使用随机数对采样数据进行调制产生隐私保护数据,在存储节点处查找隐私保护数据的最值,Sink节点恢复隐私保护最值数据得到采样数据最值,完成最值查找。在整个查询过程中数据加密后传送。最后,对安全性和能耗进行了分析,并通过实验与现有的隐私保护最值查询协议进行能耗对比,证明了ERM-MQP协议是安全且高效的。

基于双随机调制的特定频率谐波消除方法研究

为解决随机脉宽调制技术在自主式水下潜航器应用过程中可能引起系统共振的问题,提出基于双随机调制的特定频率谐波消除法。从随机调制导致共振与功率谱的内在联系出发,并依据特定频率处的频谱零点,建立随机脉冲延迟系数、占空比与开关周期的关系,从而实现双随机调制与特定频率谐波消除法的有效结合。经过仿真和实验验证,证明双随机调制特定频率消除法相比单随机调制技术的特定频率谐波消除法在抑制谐波方面更具优势,弥补了单随机调制技术中因开关周期随机性较差而导致的功率谱密度产生谐波峰值的缺点。其在抑制高频噪声的基础上同时消除了特定频率处的谐波,使谐波能量分散更加均匀,有效避免随机调制过程中带来的电机驱动系统共振问题。

改善直驱式风电系统电磁兼容的随机调制技术

为了解决直驱式永磁风力发电系统中,后级逆变器EMI过大而导致其它设备工作不正常问题,将随机SPWM调制技术应用到该系统,并在基于ATmega128 AVR单片机逆变器平台上进行了实际测试,实验结果证明随机调制技术能减少开关电路引起的EMI,使得系统整体的电磁兼容性得到明显改善,但不会增加控制器的硬件成本.

基于随机调制超表面的差分关联成像方法研究

基于超表面的关联成像系统解决了关联成像系统探测效率低的问题,但其探测模式数量不足导致了其有效成像点数受限。针对这个问题,该文以参考辐射场空间分布1阶统计特征为基础,建立了基于随机调制超表面的关联成像信号模型,分析了成像误差,并与差分关联成像(DCI)方法相结合,给出了具有鲁棒性的基于超表面的关联成像方法,该方法利用不同模式的差分形成了新的探测模式,降低了相关函数的副瓣干扰,从而提升了成像质量。同时,对一种特殊的差分关联成像方法—梯度关联成像(GCI)方法的成像分辨率进行了分析,该方法通过对超表面单元的特殊设计,可以在不获取图像的情况下,直接在成像过程中提取出目标方位向的边缘信息,可以有效提升关联成像系统对目标边缘的提取能力。最后,通过仿真实验验证了该文理论分析的正确性。

两种基于Markov链随机调制技术的比较研究

电力电子功率变换器中应用随机调制技术能有效地减小传导EN I,但会引起变换器输出电压纹波峰-峰值增加和精度降低,将M arkov链引入到随机调制技术中可有效地解决这个问题。由于M arkov链的状态选择对系统的运行性能和采用数控系统实现算法的实时性和快速性有着重要的影响,通过对两状态M arkov链和3状态M arkov链随机周期调制DC/DC变换器的仿真研究,结果表明3状态M arkov链随机周期调制技术具有更好的特性。

伪随机调制连续波半导体激光雷达设计原理及实验系统性能

以极高频率的伪随机调制连续毫瓦级的半导体激光,配以现代微机系统控制的高速硬件累加平均及相关器所构成的小型便携激光雷达系统,用于低空大气污染的监测,不仅可达到较高的探测率,而且可获得数十米的空间分辨率。本系统的最大实用性还在于小型便携,操作简单。

复合随机调制引信抗界外背景干扰分析

文章从脉冲多普勒引信受界外背景干扰发生虚警的问题出发,基于伪随机脉位与伪码调相复合引信,完成了复合随机调制引信抗界外背景干扰分析。首先根据复合引信系统工作框图和时序图,分析了界外背景干扰回波特性;然后利用自相关函数,定性分析了复合引信抗界外背景干扰性能,并通过仿真计算完成定量分析;最后分析了伪随机调制编码性能对抗界外背景干扰能力的影响。