基于Walsh-Hadamard变换的卷积码盲识别

该文针对信道编码的盲识别问题,提出了高误码率下(n,1,m)卷积码的盲识别方法。首先给出了盲识别的数学模型,进而扩展了Walsh-Hadamard变换的应用范围。证明了通过对截获码序列做Walsh-Hadamard变换可以解决卷积码的盲识别问题,该方法在智能通信、信息截获、密码分析等领域有重要的应用。仿真实验表明该算法可以对高误码率的卷积码进行有效的识别。

基于Walsh-Hadamard变换的单像素遥感成像

本文提出了基于Walsh-Hadamard变换的单像素成像方案,并从理论分析、模拟仿真和实验验证三方面分别验证了该方案的可行性.实验上实现了350—900 nm波段对距离500 m和5000 m自然目标的128×128像素成像,成像速度0.5帧/秒.研究并讨论了单像素相机方案与计算量子成像方案的差异与共性,在此基础上分析了基于Walsh-Hadamard变换的单像素成像方案的优势与局限性.研究表明本方案同时适用于单像素相机和计算量子成像.由于单像素成像适用于应用在如红外热成像、微波成像等波段,因此在阵列探测器灵敏度或工艺达不到要求时存在优势.本文所提出的方案使得单像素成像技术向实际应用迈进了一步.

基于Walsh-Hadamard变换的线性分组码参数盲估计算法

该文提出了一种容误码的线性分组码的参数盲估计算法。该方法首先基于线性分组码对偶码字的统计特性和Walsh-Hadamard变换解线性方程组的容错特性来实现对偶码字的判决,同时采用"3倍标准差"准则并根据理论分析给出了一个有效的判决门限。接着通过判断对偶空间归一化维数的最大值来实现码长和码组同步时刻的估计。最后利用对偶码字构造出相应的校验矩阵,实现了在较高误码率情况下对线性分组码参数的盲估计。计算机仿真结果表明,在比特误码率为0.03的情况下,该文所提算法仍能得到很好的估计效果。

基于Walsh-Hadamard变换与栈式自编码快速核素识别

为解决短时辐射环境核素组成分析问题,提出了基于Walsh-Hadamard变换与栈式自编码快速核素识别算法。该算法采用探测率和精确核素识别能谱计数两个参数作为评价新型核素识别算法性能的指标。实验结果表明:新核素识别算法在满足精确核素识别能谱计数的条件下,性能不受探测时间、核素个数和探测距离的影响,而且对运动放射源具有较好的识别性能。新核素识别算法可用于辐射检测设备的快速核素识别。

基于Walsh-hadamard变换的混合高斯背景模型

混合高斯背景建模技术及其改进算法有效地解决了光照渐变和周期性动态背景条件下的运动目标检测问题。但是,当场景存在光照突变时检测准确率将大大降低。为此,提出一种基于Walsh-hadamard变换的混合高斯背景模型。该模型从颜色、边缘和纹理来描述背景区域的特征,较全面地刻画出了背景的本质属性,同时对前景目标有着非常好的区分力。实验证明:该方法较有效地解决了传统GMM中存在的问题,并为后续视觉分析打下了基础。

基于分段Walsh-Hadamard变换的卷积码盲重构算法

利用Walsh-Hadamard变换可实现2元域含错方程组的求解,该方法可用于卷积码的盲识别,但当方程组未知数较多时,其对计算机内存的要求使得该方法在实际中难以应用,为此该文提出一种基于分段Walsh-Hadamard变换的卷积码识别方法。该方法通过对方程组高维系数向量进行分段,使其转化为两个低维的系数向量,将Walsh-Hadamard变换求解高维方程组的问题分解为求解两个较低维数方程组的问题,同时证明了两个低维方程组解向量的组合就是高维方程组的解。算法有效减少了对计算机内存的需求,仿真结果验证了该算法的有效性,且算法具有良好的误码适应能力。

基于改进Walsh-Hadamard变换的(n,1,m)卷积码盲识别

针对高误码率情况下(n,1,m)卷积码的盲识别问题,该文提出一种新的基于改进Walsh-Hadamard变换(Walsh-Hadamard Transform,WHT)的方法。首先将原问题等效为多路1/2码率卷积码的盲识别问题,并建立关于其生成多项式系数的线性方程组。然后分析了现有基于WHT的方法直接求解该方程组所存在的不足,重新建立更稳健的判决门限,同时通过缩小解的取值范围降低计算量,进而在求得正确解向量的同时完成对码长的识别。最后,将多路等效1/2码率卷积码的生成多项式按一定条件组合,得到(n,1,m)卷积码的生成多项式矩阵。仿真结果验证了所提方法的有效性,且性能优于传统方法。

Walsh-Hadamard变换及其在信源编码中的应用

Hadamard矩阵是线性代数中非常重要的概念.因为这类矩阵具有正交性和元素二元性,它在信号处理等方面的应用正引起越来越多的人的重视和兴趣.文中首先给出了Hadamard矩阵的定义,分析和讨论了Walsh-Hadamard变换的性质,最后阐述了其在信源编码中的应用.

基于改进Walsh-Hadamard变换的删除卷积码盲解码算法

针对高误码率情况下删除卷积码的盲解码问题,提出了一种删除卷积码的盲解码算法。通过采用改进的沃尔什—哈达马变换(Walsh-Hadamard translate,WHT),识别出删除卷积码的高维校验矩阵;再基于源卷积码的生成矩阵与校验矩阵间的约束关系,求出了源卷积码的最佳生成多项式和删除模式,并提出了码字同步的方法,最终按识别出来的参数构建盲解码模型,实现了删除卷积码的盲解码。仿真结果表明,在误码率低于0.01的情况下,该算法的译码正确率能达到93%。

Walsh-Hadamard变换的含噪语音信号自适应滤波

采用基于Walsh-Hadamard变换的自适应滤波器可改善收敛速度。仿真结果表明,此种结构的滤波器可有效地滤除噪声。

Walsh-Hadamard变换ASIC的并行结构设计

针对具有广泛应用的Walsh-Hadamard变换,研究了适合其ASIC设计的算法与SFG阵列结构、位串计算、可变长功能等方面的内容,并给出了Walsh-Hadamard变换ASIC的一种合理结构。

一种基于耦合电感的高增益软开关谐振变换器

该文提出了一种具有高增益、软开关的新型谐振变换器。该谐振变换器使用耦合电感来提高电压增益,升压比不仅取决于占空比,还取决于耦合电感的变比,具有高增益的优点。此外,由于采用了有源钳位技术,漏感中的能量可以被回收利用,用来对开关管的结电容充放电提供能量,从而实现软开关。由于采用了耦合电感,所提出的变换器可以在较低的开关管电压应力的情况下实现较高的输出电压,因此可以使用低导通电阻的低压器件,从而提升系统的效率。该文分析了该谐振变换器的工作原理,并推导了输出电压、关断电流应力等参数的解析表达式。在此基础上,从理论上分析了该变换器取得软开关的条件,并对该变换器的各个器件的电压电流应力进行分析,为器件选型提供了理论依据。最后,搭建1kW实验样机,针对该文提出的基于耦合电感的谐振变换器的高增益、软开关、低电压应力、高效率等性能进行了实验验证。通过实验得出所提出的拓扑可以在10倍增益的情况下达到最高97.5%的效率,表明所提拓扑的优越性。

思政元素融入复变函数与积分变换课程的教学案例研究

为培养新时代中国社会主义的建设者和接班人,贯彻落实立德树人的根本任务,在复变函数与积分变换的教学过程中自然地融入课程思政元素,建立该课程的课程思政教学案例库是势在必行的。首先,深入挖掘思政元素与数学专业知识的结合点。其次,对线上线下混合教学模式进行课程思政设计。最后,形成适合本课程的课程思政教学案例。通过对课程思政案例的教学实践,教育引导学生成为热爱祖国、富有理想、视野宽广、德才兼备的创新型人才。

基于广义Curvelet变换和相空间特征聚类的VSP波场分离方法

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)蕴含大量的地层地质信息,是连接地震反射数据与测井资料之间的桥梁.VSP数据分辨率高,资料丰富,包括上行波、下行波、转换波等多种类型的波场,常被用于地层反射界面标定、介质衰减参数反演等.其中,如何有效地分离波场是将VSP资料应用于油气勘探的关键之一.广义Curvelet变换是一种具有多尺度、多角度的相空间变换,能够进行相空间域波场特性的提取.本文聚焦于VSP波场的上下行波分离问题,提出一种基于广义Curvelet变换和相空间特征聚类方法.首先,采用广义Curvelet变换对VSP波场进行特征提取,构造融入相空间角度信息的特征数据集;然后,利用K-means聚类算法在相空间对波场特征进行分类;最后,对分类结果进行反变换,完成VSP上下行波波场的自适应分离.为了验证方法的有效性,本文将所提出的方法用于合成数据和实际VSP数据的波场分离,并与常用的基于F-K变换的波场分离方法进行对比.处理结果表明,本文方法角度分辨率高、抗噪能力强,波场分离结果的保真保幅性好,这为后续的成像与地层的特征分析提供了重要基础资料.

面向数据中心48 V供电系统的混合型母线变换器及其高密度集成

该文提出适用于数据中心48 V供电系统的混合型母线变换器电路拓扑及其高密度集成方法,通过在开关电容变换器中嵌入自耦变压器和LLC谐振变换器,大幅增加开关电容变换器的降压比,且利用矩阵式变压器结构实现变换器输出电流能力的大幅提升。基于所提出的混合型母线变换器,进一步提出其高密度集成方法,综合采用磁集成、绕组集成等方式,实现变换器功率密度和效率的提升。研制40~60 V输入、变比8:1、输出电流100 A、开关频率1 MHz的八分之一砖模块,功率密度达到1.704 kW/in3,最高效率达到97.9%。

一类三电平伪图腾柱无桥PFC变换器

针对传统二极管钳位型三电平整流器在单相电源前级功率校正(power factor correction,PFC)电路应用场景下全控开关器件数量多的问题,该文基于3种传统无桥PFC电路进行三电平电路拓扑设计,提出一类三电平伪图腾柱PFC电路(single-phase three-level pseudo totem-pole PFC circuit,STPT-PFC),该类三电平PFC具有双电感支路桥臂,两者相互配合工作为输入电流提供路径,在正负半周两电感支路桥臂工作于不同模态可有效降低分别流过两电感的电流;基于该类PFC的一个代表性电路,从工作电流路径过程、关键波形和调制脉冲分配等方面对其进行工作原理分析,并对其它电路进行电路特性总结,推导桥臂对地电压电平特性与开关脉冲分配的数学关系式。另外,该类STPT-PFC共有5种结构,结合该类STPT-PFC结构特点,提出统一区间判断条件的双层载波调制技术,该类STPT-PFC具有相同开关器件不同拓扑结构可采用同一调制方案的特点,便于该类调制技术移植。最后,基于STPT-PFC-I电路设计1台额定功率1 kW、直流输出电压400 V的实验样机,从稳态及动态两方面进行实验分析,实验结果验证所提出一类三电平伪图腾柱PFC电路的可行性和三电平统一双层调制方法的有效性。

基于新型CD单元的两相交错并联高增益Boost变换器

为减少基于电容-二极管(CD)升压单元的两相交错并联高增益Boost变换器的CD单元数量,提升变换器电压增益,提出一种最后两级CD单元电容并联充电、串联供电的新型两相交错Boost变换器拓扑结构,进一步发挥CD单元的升压能力。分析新型3CD、4CD两相交错并联Boost变换器的拓扑演化过程,提出新型NCD两相交错并联Boost变换器的拓扑演化规律。以新型4CD两相交错并联Boost变换器为例,分析变换器工作原理,以及电感、电容寄生电阻对变换器电压增益的影响。最后在StarSim硬件在环实验平台搭建1 kW的新型4CD单元交错并联Boost变换器,验证该文所提拓扑的正确性。

基于空间变换技术的脉冲激光声信号检测

针对目前脉冲激光声信号检测方法极易受到环境噪声的影响,导致检测精确度不理想的问题。提出基于空间变换技术的脉冲激光声信号检测方法。首先,采用小波阈值法去除脉冲激光声信号中的噪声;其次,利用球傅里叶空间变换技术对声信号中的声源展开定位,获取声信号的准确位置;最后,分别提取声信号中的比值特征、比重特征、频率特征三种参数,在此基础上通过SVM算法对其展开分类识别,以此实现脉冲激光声信号的有效检测。实验结果表明,所提方法的声信号检测精度超过96%。

基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测算法

纱筒纱线余量检测是纺织行业自动化生产过程中的重要一环,针对目前纱线余量检测算法检测精度低的问题,提出一种基于三点逆投影变换模型的纱筒纱线余量检测技术。根据实际生产过程中相机与纱筒的位置关系,建立三点逆投影变换模型进行初步矫正。为得到更好的图像矫正结果,设置补偿矩阵并根据内外筒位置信息优化变换矩阵,最后将逆投影变换后的图像按照改进的椭圆坐标变换模型展开为矩形,根据余量计算准则计算得到纱筒纱线余量。在自主搭建的检测平台上进行实验,结果表明,本文算法检测精度在5 mm以内,基本满足实际生产要求,可为纺织产业自动化生产提供依据。

离散傅里叶变换性质的可视化教学设计

离散傅里叶变换是“数字信号处理”课程的重要教学内容,然其定义及主要性质涉及大量数学公式推导表征,较为抽象枯燥,不利于学生直观深入理解;且课程内容中对理论知识的具体应用场景涉及较少,难以激发学生的学习兴趣。针对此问题,提出了将数字图像频谱分析作为离散傅里叶变换性质教学的辅助手段,对线性、循环移位、对称性、对偶性等主要性质,分别进行直观形象的可视化展示。课程实践结果表明,该教学设计能有效提高学生的学习兴趣和知识掌握度,取得了较好的教学效果。