基于宽频子波的检波组合目标函数优化方法

传统用于设计检波器组合参数的目标函数常以单频简谐波为研究对象,考察零点位置、压制带等局部信息,不符合地震子波的实际频率构成和空间连续性分布特点。以宽频带子波的组合能量响应为基础,利用干扰波与地震反射信号的主体连续分布在空间不同区域的性质,建立了具有统计意义的4种目标函数,4种函数在噪声压制和有效信号保护层面各有侧重点。通过理论分析、数值模拟和实际数据试算,比较了不同目标函数在噪声压制、反射信号损伤、信号频谱变化及AVO畸变方面的差异,分析认为,优先保护有效信号的目标函数能够降低组合低通滤波效应,尤其对远道的AVO畸变影响较小,更加具有优势。

高精密三通道微弱信号处理电路的设计

微弱信号的处理是智能检测与控制领域的难题,文中针对高精密气体传感器应用场景,设计完成了高精密三通道微弱信号处理电路。该电路主要应用于高精度非分光红外气体浓度检测,能同时进行氢浓度、二氧化碳(或一氧化碳)浓度、二氧化硫浓度的检测;根据应用场合,设计采用LTC1151CSW运放,经过严格的参数计算、逐级精密放大和滤波,设计了三通道微弱信号处理电路,经过仿真测试,电路信噪比高,总谐波失真(THD)为0,选频特性好,具有最佳平坦特性。通过实验测试,将该电路应用在非分光红外低硫检测系统,实现了1 ppm级别的信号检测。

降低多通道维纳滤波语音增强方法计算复杂度的新策略

提出三种改进的多通道维纳滤波算法。其中,每帧信号相邻多个频点共用一个相同线性滤波向量。跟传统算法比,所提出的三种算法有较低的计算复杂度。实验结果表明,以三种经典的客观评价为标准,所提出的三种算法在一些情形下比传统的多通道维纳滤波算法具有更好的去噪性能。

小波包消噪方法分析及改进

对小波包消噪中的两个关键点——阈值的选择和小波包系数的阈值量化进行了分析,并对阈值选择方法进行了改进。通过仿真试验,用信号消噪前后的信噪比和均方误差两个指标对各种方法进行对比分析。结果表明,改进后的阈值选择方法优于其他方法。

色噪声环境下自适应波束形成

在许多实际应用中阵列接收到的背景噪声并不是白噪声。本文研究色噪声环境下自适应波束形成方法及性能，分析了波束畸变机理，提出了一种解决波束畸变的自适应波束形成较根本性的方法。计算机仿真验证了该方法的有效性。

超声检测信号时频邻域自适应消噪技术

分析超声检测回波信号中噪声的组成和特性。考虑缺陷信号和噪声分量的分布差异,提出一种基于小波包变换时频邻域统计特征的自适应消噪方法。该方法根据噪声水平和邻域数据的方差,自动调节邻域数据对中心点值的平滑处理强度,从而达到自适应消噪目的。由于不存在参考信号和参数选择的问题,该方法稳健性好。仿真和实测信号的试验结果表明:该方法能有效提高信号的信噪比以及不同类型缺陷信号之间的可区分性,并抑制波形失真和信号的能量衰减。

湍流信道下激光器互调失真特性

基于半导体激光器速率方程,采用贝塞尔函数推导激光器非线性互调失真表达式.在GammaGamma湍流信道下,针对无线光多路副载波二进制相移键控调制,研究非线性互调失真对系统载波互调噪声比及误码率性能的影响,并给出系统最佳调制指数的选取与非线性系数的对应关系.结果表明,同一湍流条件下,调制指数小于最佳取值时,随着调制指数增加载波互调噪声比上升、误码率下降,而调制指数高于最佳取值时系统性能劣化.当闪烁指数为0.2,最佳调制指数为0.6时,获得的最大载波互调噪声比为12.9dB.

论CCD相机标定的内、外因素：畸变模型与信噪比

决定ＣＣＤ相机定标的精度不仅取决于成像系统中已存在的各种畸变（模型），同时取决于这些畸变在数据噪声中所占的比例－信噪比，前者称为决定相机标定精度的内在因素，后者称为决定相机标定精度的外在因素。本文提出了利用统计显著性检验、相关系数检验来选择畸变模型。各种不同的模拟数据及实际数据试验表明：（１）不同的成像系统中畸变模型是不一致的，必须用显著性检验方法来检验畸变模型是否显著，删除非显著性畸变；（２）在选择多个畸变参数作为畸变模型时，畸变参数之间、畸变参数与标定参数之间有时存在强相关，必须用相关性检验这些参数，删除强相关畸变参数。本文还提出了用畸变在数据噪声中所占有的比例－信噪比作为衡量以多高的精度去量测影像坐标才能补偿畸变的标准，模拟试验数据表明：信噪比越大，畸变越能补偿；反之补偿就小．而且定标精度与信噪比是指数函数关系。

QS-Sift:一种基于服务质量和空间相关性的无线传感器网络MAC协议

在大规模、稠密无线传感器网络中传输的数据大都具有高度的空间相关性.近年来,国内外学者提出通过在网络中筛选出一部分节点来发送数据以降低能量开销.本文在网络节点的筛选策略方面开展研究,基于Vuran等人提出的理论模型比较分析了三种节点筛选策略.数值实验结果表明传输低质量的监测数据意义不大,因为它们几乎不能降低甚至反而会增加在数据汇集端的重建失真(QoS).基于此结论,本文提出了一种新型的分布式、能量高效MAC协议-QS-Sift,该协议赋予监测数据质量高的节点在接入信道时的高优先权,并抑制低质量监测数据的传输.以此进一步降低需要发送监测数据的节点数量,从而降低网络能耗.模拟实验结果表明QS-Sift能够以较低的网络能耗、传输时延提供更好的QoS.

图像信息隐藏不可感知性指标研究

分析目前衡量信息隐藏算法不可感知性指标的不足之处,根据人类视觉特性,提出一种新的有原始载体图像作对照时的视觉不可感知性评价指标,该指标综合考虑了载体图像的背景照度、背景纹理复杂性、空间位置及其方向性对视觉掩蔽效应的影响,试验证明该指标能比峰值信噪比及加权峰值信噪比更好地衡量隐藏信息的不可感知性.它不但能评价灰度图像,而且能评价二值图像,解决了灰度图像与二值图像不能使用同一评价指标的问题.

基于新过采样方法的APF电流THD测量

电流总谐波畸变率(THD)是有源电力滤波器(APF)的一项重要性能指标,工业现场一般要求APF补偿后电流THD<5%。实验发现A/D转换引入的噪声对THD测量影响极大,其误差可达200%,不能满足应用要求。针对大功率电力电子装置采样频率低和THD测量对采样信号信噪比要求高的特点,提出一种新的过采样方法,对其进行原理分析,进而结合THD测量的实际讨论了该方法应用的相关问题。最后,通过仿真和实验对传统采样方法和新过采样方法进行比较,验证了该方法的有效性。

多载波输入时星间微波光子链路性能分析

针对卫星通信中射频载波信号光学传输问题,建立了星间微波光子链路,利用两个并联双电极马赫-曾德尔电光调制器,以光载波抑制调制方式实现了星间微波信号的光域传输和下变频。利用贝赛尔函数展开推导了多载波输入情况下接收信号任意谐波和交调分量表达式,得到了输出信号噪声失真比与输入载波数关系,利用曲面投影法求得了不同载波数时电光调制器最佳调制系数,分析了载波数对最佳调制系数、光发射功率和最优信号噪声失真比的影响。结果表明,射频本振调制器的最佳调制系数在载波数变化时可以保持不变,射频信号调制器的最佳调制系数和最优信号噪声失真比随载波数增大而减小,光发射功率随载波数增大而增大。

具有信噪比处理增益的有源降噪系统性能分析

传统的有源降噪(ANC)系统的待抵消噪声中不包含有用信号,噪声希望被完全抵消;但在某些特殊的应用场合里,特别是对引入新的声场极度敏感的舰艇环境,待抵消噪声(主要是舰艇自噪声)中包含有目标信号(有用信号),噪声被降低的同时,希望信号被保留,这就是具有信噪比处理增益的有源降噪系统。本文给出了这种系统的物理模型,提出了针对该系统的“信噪比处理增益”和“信号失真度”概念,并进行了数理分析和仿真实验。研究表明:该系统能够降低噪声,但是信号会失真,影响该系统性能的最主要因素是参考输入端信噪比的大小。也就是说,只要合理设计参考噪声的拾取方式,该系统能够用于抵消舰艇自噪声,在获得较高的信噪比处理增益的同时,保持较低的信号失真度。

正常足月儿畸变产物耳声发射(DPOAEs)特性分析

研究提出正常足月儿畸变产物耳声发射（ＤＰＯＡＥｓ） 特性分析如下：１ ． ＤＰＯＡＥｓ 反应强度曲线，ＤＰ 图显示两个反应峰（ｆ２ ＝ １ ．６ 和５ ．０ ｋＨｚ） 和一个反应谷（ｆ２ ＝ ３ ．１ ～４ ．０ ｋＨｚ） ；２． ＤＰＯＡＥ 本底噪声及其特性，ｆ２ ＝ １．０ ｋＨｚ 其测试频率点（２ｆ１ －ｆ２） 本底噪声最高（Ｐ＜ ０ ．０５） ，ｆ２ ＝ ３ ．１ ，４．０ 和５ ．０ｋＨｚ ，测试频率点（２ｆ１ －ｆ２） 本底噪声较低（Ｐ＜ ０．０５） ；除ｆ２ ＝ ４．０ ｋＨｚ 外，ＤＰＯＡＥ 本底噪声与其反应强度均未呈现直线相关特性；３ ． ＤＰＯＡＥ ＳＮＲ 特性，ｆ２ ＝ １．０ ｋＨｚ 其ＳＮＲ 最小（Ｐ＝ ０．０００） ，ｆ２ ＝２ ．０ ｋＨｚ 其ＳＮＲ 最大（Ｐ０ ．００３） ；４． ＤＰＯＡＥ ＳＮＲ 和ＴＥＯＡＥ ＳＮＲ 相关特性，除１．０ ｋＨｚ 频段外，其余频段其二者间均有着非常显著的直线相关特性。

双音调制星间微波光子链路信号噪声失真比优化

建立了包括光源、马赫曾德尔调制器、掺铒光纤放大器和光电探测器的双音调制星间微波光子链路模型。利用贝塞尔函数展开、傅里叶变换/反变换和Graf加法定理,推导出探测器输出信号的严格通用解析解,考虑三阶交调失真的影响,得出信号噪声失真比(SNDR)的表达式。着重分析了在不同调制方式下SNDR、基波和三阶交调信号功率随射频输入功率的变化情况。数值计算结果表明:SNDR、基波和三阶交调信号功率随射频输入功率的增大先增大后减小,存在最优的射频输入信号功率使SNDR达到最大。相同射频输入功率条件下,双边带调制SNDR大于单边带调制,适合星间微波光子链路应用。

长距离高精度采集系统的研究

本文介绍一个24位分辨精度、120dB动态范围的长距离采集系统。4000个采集传感器平均分布于6000m的电缆上,该系统在传感器近端采用24位Sigma-Delta ADC对模拟信号进行数据采集,经过DSP处理器的实时处理,通过光缆将数据传送到后端工作站,作进一步处理与分析。本系统可以广泛应用于需要对远程模拟信号进行高性能采集和处理的场合。

存在非线性失真和相位噪声影响的CP-OFDM与TDS-OFDM数字电视地面广播传输系统的性能分析

本文概述了数字电视地面广播传输系统中存在的非线性失真和相位噪声影响因素 ;用模型统一表达了CP OFDM和TDS OFDM的OFDM复包络信号 ;从理论上分析了循环前缀和不断插入的导频训练序列会导致基于CP OFDM的数字电视地面广播传输系统比在同等的外界条件下的基于TDS OFDM的数字电视地面广播传输系统具有更低的有效数据符号信噪比水平 ;详细推导了在非线性失真和相位噪声共同影响下的CP OFDM系统和TDS OFDM系统的有效数据符号的统一信噪比表达式 ;定义并统一表达了在非线性失真和相位噪声共同影响下的CP OFDM系统和TDS OFDM系统的性能恶化指标 ;从理论和计算机仿真两方面比较分析了受到各种不同非线性失真和相位噪声影响的基于CP OFDM和基于TDS OFDM的两种不同数字电视地面广播传输系统的性能恶化程度 .

一种自动提高图像信噪比的方法

信噪比是衡量图像处理效果的一种客观有效的方法,是图像识别的重要依据之一,但是信噪比衡量的结果往往存在与人的视觉效果不一致的现象。文中针对原有的信噪比计算公式存在使有的图像与原图像非常相像而得到信噪比却非常低的问题,通过对原图像和结果图像进行统计分析,根据原图像和结果图像的内容自动地得到一个比例系数。如果对结果图像的每一个像素乘以该系数,就可以得到信噪比比较高的图像;也可以通过改变传统的信噪比计算公式,对结果图像使用新的信噪比计算公式进行计算,从而得到一个比较高的信噪比,且对任意图像使用新的信噪比计算公式得到绝不低于原有公式计算的结果。文中通过理论分析和实验结果说明提高了所提算法的有效性。

基于滤波器组并行交替型ADC系统通道失配误差的分析

通道失配误差(如偏置误差、增益误差和时间相位误差)严重降低了并行交替型ADC(time-interleaved ADC,TIADC)系统的信纳比.我们给出了基于滤波器组的三种通道失配误差详尽的分析,表明增益误差和时间相位误差相互影响,而偏置误差则单独起作用;同时对在信号分析领域占重要地位的正弦信号进行了分析,给出了通道失配误差的频谱图像;并进一步推导了信纳比的公式和无伪波动态范围的公式;给出了时钟抖动和量化噪声对TIADC的影响.这些公式可为TIADC通道失配误差的容忍范围提供参考,也可为消除TIADC通道失配误差提供理论依据.

降低可见光OFDM系统限幅失真的部分线性压扩变换研究

针对可见光正交频分复用(OFDM)系统发光二极管(LED)限幅失真严重的问题,提出一种部分线性压扩变换方法。输出光功率约束较大或较小时,在发射端对直流光正交频分复用(DCO-OFDM)双极性信号中的正信号或负信号进行线性压缩变换,在接收端对压扩信号进行扩展变换可以有效地减小限幅噪声。输入信号功率一定时,在有效信噪比最大原则下对部分线性压扩变换系数和直流偏置进行优化,系统能够获得最佳性能。仿真实验表明,随着约束光功率增大,系统性能越差,且压缩系数的最优值也越小。随着QAM调制阶数的增加,部分线性压扩变换获得的性能增益越小。