1-Bit压缩感知理论研究

1-Bit压缩感知作为压缩感知理论的重要分支,在原有理论的基础上进一步简化,在量化时仅保留测量值的符号,并能由此重构信号,使采样和量化能够同时进行,提高了采样速度,节约了存储空间。本文介绍了1-Bit压缩感知理论的发展过程、基本理论、实际应用,并且详细分析了常用的、一致性较好的二进制迭代硬阈值算法和符号匹配追踪算法。

一种基于盲运算的1比特压缩感知重建算法

为了解决1比特压缩感知中符号匹配追踪算法(matching sign pursuit)在稀疏度未知的情况下不能自适应重构信号的问题,提出了向前/向后迭代符号匹配追踪算法(forward-backward matching sign pursuit,FBMSP).该算法以逐步逼近理论为核心,通过逐步扩大支撑集来扩大搜索范围,把相邻两次迭代的差值作为终止条件,在MSP算法模型下进行盲运算,以实现信号的重构.数值试验表明:在控制迭代系数α=8,β=1的情况下,FBMSP算法比传统的符号匹配追踪算法重构精度提高了3 d B,运算时间减少了40%.

基于影响因子的时分数据调制信号模糊抑制同步算法

为解决时分数据调制(TDDM)方式而引发的信息码位符号翻转模糊问题,提出了一种基于影响因子的模糊抑制同步算法。首先通过搜索引导处理快速地解决伪码搜索范围大的问题;进一步,通过建立影响因子及分段处理,解决信息码符号翻转位置模糊问题。通过理论推导及仿真分析表明,新算法的翻转位置估计精度可以达到>98.8%;新算法与传统的PN算法比较,不但提高了估计精度,而且能够适应更低信噪比环境,同时降低了处理复杂度。

一种新的CD-DCSK保密通信系统

针对差分混沌键控(DCSK)传输速率低及相关延时移位键控(CDSK)误码率高的问题,提出一种新的CD-DCSK保密通信系统。该系统结合了DCSK和CDSK的特点,同时引入了符号函数实现了混沌序列比特能量恒定,系统传输速率达到DCSK的两倍。接收端采用两路相关解调技术,可以恢复出数据信息。给出系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道下的误码率公式,并与传统的DCSK系统和CDSK系统进行比较。理论分析及仿真结果表明,系统误码性能优于CDSK。理论仿真(theory)和蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真相符合,系统具有较大潜在应用价值。

一种地震数据有损压缩方法及误差分析

对某地震处理系统将32位浮点数压缩为N位有符号短整型数的方法进行了推算和分析。得出了其压缩和优化的方法,认为其压缩前、后的误差基本为10^(-5)数量级,压缩率约为60%,远高于常用无损压缩软件的压缩率(约为95%)。进一步讨论了舍入造成的差异及提高压缩率的可能性。通过某工区资料展示了压缩方法对实际数据的应用效果,表明了压缩方法的可用性。

岩心钻探烧钻事故分析及实践

烧钻事故在岩心钻探施工过程中是最频发的事故之一,分析总结烧钻事故发生的原因和发生的必要条件,烧钻事故发生前出现的异常征兆,烧钻事故的预防措施、处理原则和方法;总结了几起烧钻事故的处理经验及教训,提出了如何做好预防和处理烧钻事故的措施建议。

LDPC码加权比特翻转译码算法的低复杂度提前停止准则

近年来,针对LDPC码置信传播(BP)译码算法的提前停止准则的研究已经有了很多,但设计适合加权比特翻转(WBF)译码算法的提前停止准则却研究甚少。依据对WBF算法的全新理解方式,该文提出一种实现简单、适用性强的WBF算法提前停止准则,它能在译码的初始阶段检测绝大多数不可纠错的帧。仿真结果表明,基于提前停止准则的WBF算法在性能损失可以忽略的条件下,极大地降低迭代次数,在实现复杂度和性能之间达到了很好的折中。

实现运动估计算法的优化技术

针对H.263编码器,通过研究软件实现提高运动估计算法效率的优化技术,提出一种基于位标识的重复搜索点的识别方法,其思想是根据运动矢量各向非均匀分布特性设置模板内各搜索点顺序,并通过实验验证了该优化方案的有效性。其恢复图像的整像素和半像素搜索点数均有较大的减少,平均每帧的压缩时间大大缩短,而且平均每帧的编码码长也有不同程度的缩短。

SDG故障诊断决策表的粒约简算法

为了减少故障特征集的维数,降低流程系统故障诊断知识库的复杂程度,本文将基于二进制粒矩阵的粒约简算法引入到基于SDG模型的故障诊断中.以离心泵与液位系统为例,用粒语言来描述和表达SDG故障诊断模型中的元素,建立反映故障-征兆因果关系的决策表,进而对冗余属性及属性值进行约简,有效地约简了SDG诊断规则,提高了故障诊断的效率.

宽带通信芯片中级联积分梳状插值滤波器的优化设计

级联积分梳状(CIC)滤波器由于其结构简单、高效等优点,经常作为宽带通信芯片中的抽取器或插值器。随着通信系统以及超大规模集成电路的发展,芯片集成密度越来越高,需要对芯片中关键模块积分梳状滤波器进行面积的优化。为此,设计一种应用于无线宽带射频芯片的CIC插值滤波器。通过位宽优化方法减少滤波器内部节点位宽,并在增益校正部分采用输出截位后的正则有符号数字量编码乘法代替全位宽二进制补码乘法。实验结果表明,与优化前的CIC插值滤波器相比,该滤波器的电路面积可优化58%左右。

移位指令在可编程序系统设计师职业技能大赛中的灵活应用

在越来越多的可编程序控制系统类职业技能竞赛中,参赛者不仅要有厚重的理论基础、良好的状态和灵活的头脑,更要有多变的编程技巧才能从众多参赛者中脱颖而出。以通信分频、料盘工位标志位处理和状态处理等三种移位指令不同的应用来介绍移位指令。在技能竞赛中灵活运用移位指令,在实现控制功能的同时,使程序结构紧凑,减少录入时间,能达到事半功倍的效果。

基于标记位的低密度格码整形方案

为解决低密度格码(LDLC)编码后码字不能适用于功率受限信道的问题,提出了一种基于标记位的LDLC码整形算法。该算法结合标记位整形思想,针对LDLC码的特点,通过最小和算法求解出平均功率最小的信息序列。分析并仿真了整形前后信息功率的变化及取得的整形增益。实验结果显示:整形后的码字功率明显小于整形前的功率,可达到0.53 dB的整形增益,同时该整形算法接收端逆整形简单。

PFGS比特平面编码的新研究

提出了一个新的比特平面编码方案,将原来的一个8×8的DCT残差系数块分成正、负系数两个块,然后依次对其进行比特平面编码.由于每个比特平面的非零系数的个数在新旧方案中是一样的,因而每个比特平面中(RUN,EOP)符号总的个数也是不变的.为了区分正、负比特平面系数,只需在正、负比特平面之间加上一个比特的标识符就行.这样就减少了原来每一个残差值所需要的符号比特数,从而减少了整个编码比特数,提高了编码效率.解码时从比特流中得到正、负各个比特平面,解码恢复出正、负DCT残差系数块,然后对应元素相减得到解码后重构的DCT残差块.

微弱GPS信号避开比特跳变的捕获算法

为了提高全球定位系统(Global Positioning System,GPS)接收机的灵敏度,信号捕获过程需要加长积分时间。分析了比特跳变对加长相干积分时间的限制,从而提出一种能够完全避免比特符号跳变的捕获算法。该算法通过对多组数据采用相干积分和非相干积分相结合的方法,比较各组积分结果并选取积分最大值,用来判决是否捕获。算法中相干积分时间为19ms,目的是使积分最大值组完全避开数据位跳变,避免导航数据符号跳变对相干积分值的影响。该算法在避开比特跳变的基础上最大程度地提高相干积分时间,提高GPS接收机的捕获灵敏度。仿真结果表明,该算法能有效地捕获到载噪比(Carrier to Noise Rate,CNR)低至26dB·Hz的信号,可有效提高GPS接收机的捕获灵敏度。

NC格式气象数据无损压缩的再研究

在参考文献[13]的研究基础上,利用数据在计算机内的补码表示方法特性和统计结果,提出了针对NC格式气象数据进行无损压缩的改进方法。方法是对负值数据进行处理,将表示负数的符号位后移,使负值数据也表示成正数的形式,从而减少数据位的跳变,有利于压缩。试验结果证实,经过处理后,可以在原先的压缩基础上进一步提高压缩比,实现气象格点数据的完全无损压缩。

位同步信号恢复的数字电路实现

本文扼要阐述位同步信号恢复的一般原理，进而提出采用数字集成电路器件实现位同步信号提取的方案。对所述方案分析结果表明，若以符号速率处的离散频谱功率与其邻近的连续频谱功率之比作为衡量位定时恢复好坏的标准，那么，此功率之比只取决于窄带带通滤波器的品质因数Ｑ。与其它位定时恢复电路相比，文中所述方案具有造价低、实现简单、调试方便等优点。

基于全同态加密的秘密数据比较方案

秘密数据比较考虑的问题是两个人各拥有一个数,他们希望在不泄漏各自数据隐私的情况下比较出两个数的大小。在参与者为半诚实的情形下,基于全同态加密技术构造了一个两方秘密数据比较方案,根据带符号整数相减结果的符号位判断两者的大小关系。与解决该问题的已知方案相比,方案具有协议交互数据个数较少的优势。

多比特数字信号频率测量方法

文中提出一种可直接测量多比特数字信号频率的方法,叙述了基本原理及实施方法。此方法的特点足实施简单、成本低廉、精度高。当信号频率较高且量化的比特数较多时,上述优越性特别明显。

自然环境噪声条件下脉冲震源符号位地震记录的真振幅恢复

本文就自然环境噪声条件下脉冲震源符号位地震记录的真振幅恢复问题展开讨论。自然环境噪声可认为是呈高斯分布的,这就已能满足符号位地震记录恢复真振幅对噪声分布的要求。因此,无需再叠加人工噪声。在高斯噪声分布条件下,单纯叠加是不能恢复真振幅的,叠加结果必须作校正。为了尽可能减少恢复真振幅所需的叠次,使真振幅恢复具有现实的可能性,在野外采集时,必须选取合宜的观测系统,并控制震源能量,以限制所需恢复信号的动态范围;数据处理时,在叠加校正之后,还应作平滑滤波,这样就能得到较好的恢复效果。