重叠加窗下卫星直序扩频通信干扰非线性抑制方法

由于离散傅里叶变换是通过对整个窗口内的信号进行频域变换,如果信号在窗口的两端产生不连续性,会导致频谱泄漏。而重叠加窗技术能够通过窗口的重叠部分来平滑信号,在不同时间窗口之间实现平滑过渡,减小频率泄漏和旁瓣效应的影响。因此,为提高通信性能,文中研究重叠加窗下卫星直序扩频通信干扰非线性抑制方法。将卫星直序扩频通信信号分成两路,通过改进升余弦窗函数,分别进行1/2重叠加窗处理;利用调制离散傅里叶变换算法变换加窗后的两路扩频通信时域信号,得到频域信号;采用自适应门限干扰检测算法非线性干扰抑制两路频域信号;由改进自适应幅度恢复非对称算法还原抑制后的频域信号,并对其进行逆变换处理,得到时域信号;按照1/2重叠加窗思想,融合两路时域信号,完成通信干扰非线性抑制。实验结果证明:该方法可有效重叠加窗处理卫星直序扩频通信时域信号,避免了旁瓣效应的影响,准确地抑制了卫星直序扩频通信干扰。

基于混合卷积窗六谱线插值的多普勒信号处理

激光多普勒测速系统信号处理的过程中,通常采用快速傅里叶变换提取多普勒频移进而计算出被测物体运动速度,由于频谱泄露和栏栅效应的影响,会导致测量精度降低。本文提出了一种四项Nuttall窗和五项Rife-Vincent窗的混合卷积窗函数结合改进的六谱线插值算法来降低频谱泄露和栏栅效应所带来的影响,从而提高激光多普勒信号处理精度。搭建了双光束后向散射差动式激光多普勒测速平台,通过仿真和实测得出在加入了R_(SN)=-10 dB的高斯白噪声的情况下使用该混合卷积窗所测量的最小相对误差为0.0027%,而分别使用两个单一的窗函数测量的最小相对误差分别为0.0103%和0.0461%。从而验证了本方法的有效性。

基于滑动窗口的协作频谱感知对抗拜占庭攻击

认知无线电技术允许从用户动态地接入主要用户被授权的频谱,提高频谱利用率。协作频谱感知是认知无线电技术的一个重要组成部分,通过空间分集检测主用户信号。然而,由于认知无线网络的开放性,协作频谱感知过程可能会受到拜占庭攻击,恶意用户伪造有关主用户信号的状态信息,然后对主用户的通信造成干扰或自私地占用频谱资源,此外,协作频谱感知因多个从用户协作而需要更多的时间来检测主用户信号,因而将导致协作频谱感知的性能和效率进一步降低。针对上述问题,提出了基于滑动窗口的协作频谱感知方案,以减轻拜占庭攻击的负面影响,提高协作效率。在深入分析融合中心盲的问题的基础上,从恶意用户的角度出发,建立了一个随机拜占庭攻击模型来描述恶意行为。为了解决感知样本融合过程中的盲的问题,提出了一种交付评估机制,为基于滑动窗口的协作频谱感知奠定了坚实的基础,并在一个滑动窗口内进一步评估信誉值,以提高报告阶段的协作效率。仿真结果表明,无论恶意比例如何,基于滑动窗口的协作频谱感知在始终攻击的情况下只需要6个平均样本数就可以提供100%的检测准确率,而在恶意比例超过50%的随机攻击的情况下依然能够展现出显著的性能优势。

轻型无人机无源定位系统的信号处理板设计

无人机无源定位系统可借助广播电视信号实现对目标的双基无源定位,其中信号处理板的性能直接决定着定位精度。为适应轻型无人机平台,保证定位测量精度,本文设计了一款小型化的信号处理板。首先,对信号处理板的传统架构进行精简优化,采用FPGA+AD9467为信号处理的总体架构。为解决小型化设计带来的信号完整性问题,在设计全过程依托Cadence及HFFS仿真软件对信号完整性进行仿真分析,从反射、串扰、电磁屏蔽等方面入手,保障处理板的信号完整性。为提高处理板信号解析能力,在传统FFT频谱测量的基础上,设计了基于Blackman窗函数的四谱线差值算法。并用该算法对处理板接收信号的频谱特性进行测试,降低了频谱泄露和栅栏效应引起的测量误差,提高了测量精度。对信号处理板关键性能测试,其在29.5 kHz带宽内的SNR优于90 dB,SFDR优于75 dB。测试结果表明:所设计小型化信号处理板的信号处理能力表现优异,满足轻型无人机无源定位的应用场景。

基于LabWindows/CVI和VISA库频谱分析仪程控测量方法

文中通过一个实例介绍利用Lab Windows/CVI软件平台及VISA库函数对HP8563E频谱分析仪进行程控测量的方法。

10 kV智能变电站避雷器持续运行状态检测方法研究

针对避雷器运行状态检测设备精度限制、环境干扰等原因导致的检测不及时、检测效果不佳等问题,设计10kV智能变电站避雷器持续运行状态检测方法。结合奇异谱分析和滑动窗口方法,对10kV智能变电站避雷器泄漏电流作去噪处理。通过傅里叶级数分解去噪后的避雷器泄漏电流和运行电压,得到避雷器的泄漏电流分量。结合泄漏电流分量建立避雷器运行状态检测装置,实现运行状态检测。试验结果表明,所提方法对避雷器运行电流的去噪能力较好;在运行50min后,避雷器的运行电流稳定在26mA;在运行29min后,避雷器的运行电压稳定在60V;电流、电压的检测值与实测值误差较小。该方法的应用可以实现对变电站智能化、自动化的检测和管理,提高变电站运行安全性和稳定性。

Windows 3．X／95环境中能谱图形无闪烁快速显示的一种方法

文章提出了Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下核能谱图形无屏幕闪烁快速显示问题的一种解决方法。该方法对Ｗｉｎｄｏｗｓ环境中图形快速显示的技术进行了剖析，通过创建内存设备环境和与显示设备相兼容的位图方式，设计出能够自动适应Ｗｉｎｄｏｗｓ各种显示适配器（ＶＧＡ、ＳｕｐｅｒＶＧＡ等）以及多窗口环境的能惜描绘算法，有关程序系统已在实际中得到应用。

基于小波变换的机载雷达测绘遥感影像信息数据融合方法

在融合机载雷达测绘遥感影像信息数据的过程中,由于原始机载雷达测绘遥感影像反馈信号在频域分布上具有多元化的属性,导致融合后影像的质量相对较低。为此,文章提出基于小波变换的机载雷达测绘遥感影像信息数据融合方法。该方法通过在小波变换设置了以频率为基准的窗口函数,并结合遥感影像反馈信号所处频域与频率函数状态之间的关系,建立了待分析遥感影像信号与频率窗内的高频频域分布参数之间的乘积关系,从而得到所需的信号频谱特性,在进行机载雷达测绘遥感影像信息数据融合阶段,结合遥感影像反馈信号与有限区域范围之间的关系,对其进行适应性融合。测试结果表明,融合后影像在完整度、清晰度以及综合质量方面均处于较高水平。

基于Lab Windows/CVI的EMC自动测试系统

传统的EMC测试采用人工方式,测量效率低,容易发生计算错误。本文介绍了一种EMC自动测试系统,该系统主要由频谱分析仪、GPIB接口卡、计算机、天线等硬件设备组成。系统通过GPIB卡实现对频谱分析仪的远程控制,完成待测件的带宽及场强的自动测量,并根据场强公式计算待测件的功率或与天线的距离。该设计能够满足客户测试需求,实践证明该系统测试数据可靠,执行效率高。

离轴数字全息的正一级像自动重建方法

针对离轴数字全息中零级像和共轭像模糊重建像的问题,提出了一种基于峰值信噪比的自动提取正一级频谱并重建其图像的方法。理论上推演并分析了该方法的合理性和可行性,获知了频谱振幅的三个冲激函数点对应于正负一级和零级频谱中心。通过频谱图中的振幅极大值点可确定这三个中心点,然后利用圆形滤波窗提取正一级频谱,并以峰值信噪比为客观评价依据来确定最佳滤波窗半径和重建距离。实验结果表明,所提出的方法可以自动重建离焦全息图像的正一级像,与不滤波重建结果相比,其峰值信噪比提高了32.2%,且比全局阈值分步迭代法提高了7.6%。该方法不依赖于其他先验信息,为离轴全息频谱滤波算法提供了一种新的可行方案。

基于扩频通信技术的农村电力负荷自动监测方法

以掌握农村电力运行情况为目的,提出基于扩频通信技术的农村电力负荷自动监测方法。首先获取农村电力运行数据,利用无线扩频通信技术将数据进行扩频;然后将农村电力负荷数据作为输入,使用累积和滑动窗算法提取农村电力负荷投切时特征,采用二维离散模糊算法建立电力负荷自动监测模型。实验结果表明:该方法具备良好的无线扩频通信性能,可以高精度提取电力负荷特征,准确监测农村电力负荷投切跳变和突变点,具有一定的实际应用价值。

Optical Properties of Window Coatings

Window coating used for the building in recent years is described. Important design principles, practical coating materials, and attainable optical properties for research-type coatings are introduced. Discussion is carried out on the spectrally selective coatings, the electrochromic coatings, and the thermochromic coatings.

基于五项Rife-Vincent(Ⅰ)窗的四谱线插值FFT谐波分析方法

目前,在电力谐波分析中快速傅里叶变换(FFT)应用得最为广泛,但是在非同步采样时,应用该变换容易产生频谱泄漏,出现栅栏效应。为减小非同步采样对FFT的影响,对旁瓣峰值电平小且下降速率快的五项Rife-Vincent(Ⅰ)窗进行了分析,并将它应用于FFT算法中,提出了基于五项Rife-Vincent(Ⅰ)窗的四谱线插值FFT谐波检测算法。经过多项式函数的拟合,得到了简单实用的四谱线插值修正公式,使计算过程更为简单。结果表明,与Hanning窗、Nuttall窗和四项Rife-Vincent(Ⅰ)窗插值FFT相比,相同条件下,五项Rife-Vincent(Ⅰ)窗具有更高的准确度,其幅值相对误差EAh≤6.524×10-5%,相位相对误差Eφh≤7.751×10^(-3)%。

弹性光网络中基于频谱窗滑动的时变业务共享保护方法

针对弹性光网络(EONs)中时变业务生存性传输时消耗频谱资源多和业务阻塞率高的问题,该文提出一种基于频谱窗滑动的时变业务共享保护(TTSP-SWS)算法。TTSP-SWS算法选择可用频谱块承载权重和保护频谱块共享度的共享保护路径代价函数值最小的保护路径;通过在保护路径上滑动频谱窗,将时变业务分配至频谱窗共享度最高的频隙位置;当时变业务带宽变化时,采用基于频谱窗滑动的生存性扩展或压缩频谱分配策略调整时变业务的带宽分配。仿真结果表明,该文所提TTSP-SWS算法能降低网络的业务阻塞率和保护资源冗余度。

基于改进FFT的电力系统谐波频谱分析

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)是电力谐波检测分析中运用最广泛的方法之一,但受到频谱泄露的影响,测量精度有待进一步提高。针对以上问题,在使用FFT对电力谐波进行分析时,从改变采样时长、加窗函数和相位差法三方面进行算法改进,并进行仿真研究。研究结果表明,采样时间为信号周期的整数倍可以有效减小因频谱泄露而引起的测量误差,使用不同窗函数在抑制谐波频谱泄漏方面的性能各有不同,相位差法可以校正幅值和频率。改进FFT算法有利于提高电力谐波分析的精度,得到精度更高的信号频谱。

基于强度调制的偏振光谱测量技术

针对现阶段强度调制偏振光谱测量技术在光程差域内不同通道间存在频谱信息串扰的不足,采用加窗插值傅里叶变换法,研究了不同切趾函数对强度调制偏振光谱测量技术的影响。首先,进行强度调制偏振光谱测量技术理论分析,完成强度调制模块的设计;其次,根据强度调制模块的设计指标,模拟入射光的光强信息及采用不同切趾函数的信息解调复原过程;最终,对强度调制偏振光谱测量系统进行仿真,根据仿真模型结合高分辨率光谱仪、平行光管等器件完成偏振光谱测量装置的搭建,进行偏振光谱测量实验。研究结果表明,偏振光谱测量系统设计指标选择合适的切趾函数可以减少光强信息截断过程中造成的频谱能量泄露,使光程差域内不同通道之间的串扰信息减少、偏振光谱复原精度提高,不同切趾函数切趾处理后线偏振光的偏振度最小误差由0.0768减小到0.0014,偏振度接近1。

基于闪光光谱的侵彻过程光学观察窗口分析

可见光高速摄影是研究弹丸侵彻过程的重要方式,然而弹丸侵彻过程中发出的强烈闪光会导致高速摄影丢失诸如着靶、侵入等时刻的关键画面。因此,分析侵彻光谱发生机理、选取合适的侵彻过程光学观察窗口尤为重要。针对400 mm直径高强度钢卵形弹以804 m·s^(-1)侵彻20 cm厚度45^(#)钢靶的实验,设计了光谱瞄准采集设备。利用多模光纤耦合物镜在距离靶板25 m处采集了侵彻全过程积分光谱,采集区覆盖靶板直径431 mm。对侵彻靶板破片中可能存留的弹头熔融物质以及弹托其他样品进行LIBS(laser induced breakdown spectroscopy)分析,并与侵彻积分光谱成分对比分析。研究表明,侵彻光谱与高速碰撞闪光光谱发生机理相同,均包含连续光谱与线光谱。615~700 nm区间内的平稳积分连续光谱由两部分组成:(a)弹靶少量金属元素和OⅠ、OⅡ发射光谱的展宽积分;(b)少量热辐射光谱积分。侵彻热辐射主要源于剪切应变做功和摩擦做功,然而侵彻光谱中的热辐射强度明显低于高速碰撞光谱,这是弹丸在剪切冲塞、侵彻后大部分动能得以保留造成的;侵彻过程可见光光谱具有明显原子发射谱线,主要来自于金属原子及其一级电离的发射光谱。干扰最强的可见光成分来源于588.88~589.53和766.41~766.43 nm的FeⅠ等离子体线光谱,且由于斯塔克展宽效应,线光谱呈洛伦兹线型,其FWHM(full width at half maximum)可达27 nm。因此,在野外环境侵彻实验中,当Fe为弹靶主要成分时,380~450 nm为可见光高速摄影的最佳观察窗口,可以避免侵彻发光干扰,实现对侵彻全过程拍摄。考虑到大气对该波段的散射影响,应保证高速摄影设备的光通量。

无线电通信中的端点检测算法

针对无线电语音传输过程中低信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的情况,改进优化谱减法,通过对多窗谱谱减算法中参数的自适应选择,获得对噪声频谱的合理估计,提高信号的降噪效果,并使用谱熵为特征的端点检测算法对人声进行提取。仿真对比实验结果显示,在强噪声环境下,所提算法在语音增强方面表现更出色,识别准确率更高。

基于Kaiser窗的分数阶Fourier变换与时频分析

分数阶Fourier变换作为传统Fourier变换的推广,与传统Fourier变换分析平稳信号类似,在实现对非平稳信号的时频分析过程中往往出现同样的频谱泄漏问题。为了提高分数阶Fourier变换与时频分析的精度,依据Kaiser窗可自由选择主瓣和旁瓣宽度的特性,提出一种基于Kaiser窗的分数阶Fourier变换算法,论述了Kaiser窗在分数阶Fourier变换中的作用原理,从理论上推导出一般信号基于Kaiser窗的分数阶Fourier变换解析时频表达式以及特性,最终得到非平稳信号的时频分布与时变结构参数识别算法。通过任意线性调频信号的仿真算例以及非平稳激励三层框架结构振动台试验,对结构进行瞬时频率识别和算法的验证。结果表明,瞬时频率识别值与理论值和试验结果吻合良好,Kaiser窗可以提高分数阶Fourier变换算法时频分析的精度,体现出该方法有一定的鲁棒性。

基于改进积分变换法的导体不连续电缆无损识别与定位技术研究

随着配电网电缆使用量的逐年增加,出现部分电缆导体不连续的质量问题,造成经济损失的同时可能威胁到配电网的安全稳定运行,现有方法难以无损检测识别并定位此类问题。建立了电缆首端宽频阻抗谱数学模型,分析了导体不连续电缆的宽频阻抗谱特点;采用了积分变换法将电缆宽频阻抗谱函数变换为空间域函数,用以实现电缆不连续点的识别定位,并采用切比雪夫窗和传播系数实测法对积分变换法进行了改进,大幅减小了定位曲线的涟漪效应,提高了定位的准确性;最后,定制了50 m长的10 kV导体不连续配电电缆。实验验证了所提算法的有效性,定位误差不超过0.8%。研究成果对于实现电缆精细化运维、提高配电系统运行可靠性具有一定参考意义。