微弱DS-UWB信号的盲估计方法研究

介绍了直接序列超宽带(DS-UWB)信号的信号模型及其时域表达式,提出了用DS-UWB信号的相关矩阵特征分解的方法来解决在低信噪比下DS-UWB信号伪码和相关参数盲估计的问题。该方法可以在一个算法中同时实现码同步和伪码序列的恢复,大大减小了估计的复杂度和相位模糊度。理论分析和仿真实验都证明了该方法在低信噪比下的有效性。

在残余频偏下微弱直扩信号伪码周期的谱检测

针对存在残余频偏调制下的微弱直扩(DS)信号的伪码(PN码)周期截获的难题,拓展了先前提出的基于信号功率谱二次处理的方法。该方法先对带残余频偏调制的微弱DS信号求取功率谱,然后将所得到的功率谱作为一输入信号求取其第二次功率谱,于是所得二次功率谱将在PN码周期整数倍处出现代表信号存在的尖锐脉冲。通过对这些尖脉冲间的距离进行检测,就可以获得DS信号PN码周期参数的检测估计。理论分析和计算机仿真表明,该方法基本不受输入信号残余频偏的影响,在很大频偏和较低的输入信噪比条件下都能良好地工作。

利用粒子群算法实现PPS信号的稀疏分解

针对在分析高阶多项式相位信号(PPS)时,Wigner-Ville分布(WVD)的交叉项使得时频分布图变得难以解释,为了提高信号计算速度和数据提取精度,采用基于匹配追踪(MP)算法的信号稀疏分解来抑制交叉项,但是稀疏分解计算量大,难以应用在实时信号处理。将粒子群优化算法用于稀疏分解的最优匹配原子的搜索,能降低稀疏分解复杂度,同时减少稀疏分解的超完备字典对存储空间的占用,可以提高用稀疏分解理论进行信号处理的计算效率,满足或接近实时性的要求。计算机仿真结果证实了方法的有效性。

基于神经网络的低信噪比直扩信号扩频码的盲估计方法

针对低信噪比直扩信号扩频码的盲估计问题,本文首先用离散卡-洛(K-L)变换的方法对直扩信号进行了研究,得出了在已知信号伪码参数的前提下对低信噪比直扩信号的伪码序列进行盲估计是可行的,并将该问题抽象为一个信号主分量提取问题。然而该K-L变换在伪码序列很长时的计算存储量和计算量都比较大,于是进一步提出了一种主分量神经网络(N.N.或Neural Networks)的解决方法,该方法充分利用了无监督N.N.的自适应主分量提取特性,能较好完成直扩信号伪码序列的盲估计,从而使直扩信号的盲解扩成为可能。理论分析和数值结果都表明本方案能工作在较低的输入信噪比条件下。

基于曲线拟合的多项式相位信号参数估计

研究了多项式相位信号的参数估计问题。针对在分析高阶多项式相位信号时,维格纳-威利分布的交叉项使得时频分布图变得难以解释的问题,采用伪维格纳-威利变换减少交叉项,并且从伪维格纳-威利分布提取出多项式相位信号的瞬时频率曲线,利用曲线拟合的方法拟合瞬时频率曲线,从而实现了多项式相位信号参数估计。对比了最小二乘曲线拟合和切比雪夫曲线拟合用于多项式相位信号参数估计的不同。最后通过仿真验证了曲线拟合用于多项式相位参数估计的有效性。

基于稀疏分解的自适应数字锁定放大器微弱信号检测方法

提出了一种利用软件算法来自适应地实现数字锁定放大器的微弱正弦信号的检测,即利用稀疏分解的匹配追踪算法来实现这种检测方法.将稀疏分解中原子库的原子(即具有随机性的频率和初始相位的正弦波)作为参考信号,利用匹配追踪算法来搜索原子库(由多个原子组成)中的最优原子——即与输入有用信号最匹配相干的原子并可以得到该最优原子的幅度,由该最优原子的幅度、频率和初始相位信息就可以估计得到输入有用信号的对应参数,从而检测估计出输入信号中的有用正弦信号.该方法无需人工调节参考信号的幅度、频率和初始相位,只需修改算法中的某些参数即可实现微弱信号检测,在应用中就会更加方便、灵活.计算机模拟表明,可以精确地检测出带噪信号中有用的正弦信号和调幅AM信号,并且在-40 dB以下极低信噪比环境下还可以同时检测出多个被强噪声淹没的有用正弦信号.

基于双PLL的大频偏直扩信号的载波跟踪

针对直接序列扩频通信中的载波恢复问题,提出了一种基于自适应算法设计的双PLL载波跟踪方法。该方法采用两个PLL,一个用来产生由频偏引起的相偏,另一个则用来跟踪接收到的扩频信号载波的相偏。在高动态环境下,应用此环路可以迅速地捕获到存在大频偏的调制载波信号的相位。双PLL中所使用的LPF和NCO均可通过软件编程来实现其功能,而且环路中所使用的参数可以通过计算机仿真来调整。仿真结果表明,该方法有良好的跟踪效果。

DS-UWB信号伪码周期的谱估计

针对接收端接收到缺乏先验知识的超宽带信号以后,如何确定其伪噪声(PN)码周期的难题,提出了一类基于信号功率谱二次处理的方法。该方法首先对直接序列扩频超宽带信号的功率谱进行估计,然后把估计出的信号功率谱作为输入信号再求功率谱,发现信号的二次功率谱脉冲位置与PN码周期密切相关,将本方法运用于非合作方式通信信号估计场合,只要检测出其相邻脉冲峰值的间隔就能估计出PN码的周期。最后通过计算机模拟程序验证了该方法在较低的输入信噪比条件下与理论分析结果一致,显示了该方法的有效性。

DS-UWB信号参数估计的自相关算法

利用DS-UWB信号周期平稳的特性,根据DS-UWB信号与高斯白噪声在自相关域上的差异,提出了一种DS-UWB信号参数估计的自相关算法。该算法可以在自相关积分时间不同的情况下,准确地估计DS-UWB信号伪码周期和伪码码片宽度,为下一步实现DS-UWB信号的细微特征分析提供了参考。理论分析和仿真实验都证明了该方法在低信噪比下非常有效。

基于红外热成像技术的在线扫描测温系统设计

近些年,随着我国经济的快速增长,如何更高效地利用各项资源越来越受到人们的关注。在实际工业生产中,如何将观察变得更加简单一直都是大家关注的焦点。这种需求意味着相应的系统必须具有很强的实时性、很好的稳定性和高度的精确性等。为了解决工业生产中遇到的问题,根据红外测温理论研发出了可在线扫描并实时显示结果的测温系统。该系统包括软件和硬件两个方面,也涉及光学原理和测温点校正等理论难点。本文的创新点和难点是如何利用红外镜头精确地采集到相应的红外温度数据,如何将该类数据进行有效整合,传送到PC端,如何在PC端实时描绘出动态的观察图形,以及如何增加创新性的高温点自动追踪等辅助性功能.

基于混沌振子的BPSK信号解调

基于混沌系统对参数的摄动及其敏感性,分析了混沌系统微弱信号检测的基本原理,推导出混沌系统产生相变的相位条件,结合二进制相移键控(BPSK)信号的相位变化特点,提出了利用duffing系统进行强噪声背景中二进制相移键控(BPSK)信号解调的方法。鉴于观察混沌系统相平面判别系统状态的不足,提出了利用功率谱熵对系统不同状态复杂度进行判别的新方法。理论分析和仿真实验都证明了利用混沌振子解调BPSK信号的可行性。

基于IOCP的自行车租赁系统服务器设计与实现

随着公共自行车租赁系统的普及、租车用户的大量增长,系统服务器需要承载更多的连接请求与数据通信。为了加大系统服务器的容量,针对实际应用,提出一种基于IOCP的通信模块设计方法来解决系统服务器的并发性问题。文章首先阐述IOCP原理,介绍服务端的设计流程,并就IOCP在实际运用中出现的问题给出解决方案,最后通过性能测试和结果分析验证设计可行性。

基于GSM的SMS超远程无线终端监控系统的实现

本设计主要利用89S51单片机来实时控制GSM模块中的SMS短信收发系统，实现了通过短信的收发对远程系统的无线终端监控功能。主要介绍其系统的具体设计方案以及硬件电路及软件部分的设计原理。通过反复实际测试表明，该方案切实可行，并已在许多通信领域得到广泛应用。

城市公共自行车业务管理系统设计与实现

构建一个稳定高效的业务管理系统是城市公共自行车租赁系统建设的重要内容之一。针对现有业务管理系统存在不足,提出基于B/S模式和LAMP(Linux+Apache+My SQL+PHP)平台的城市公共自行车业务管理系统设计方案。该系统采用MVC分层结构实现,具有良好的稳定性、扩展性及维护性,能够满足租赁系统规模的不断发展。系统在基础功能上,增加了对租赁事务的异常管理、数据分析及图表统计功能,极大地提高了办公效率,实现了系统信息数据的智能化管理。文章从系统需求入手,重点研究了功能模块划分,给出了系统软件结构示意图,并对其关键部分实现进行了详细说明。

煤矿监控系统CAN/Ethernet网关设计

设计一种用于煤矿井下监控系统的CAN总线到以太网网关。该网关采用S3C6410作为核心处理器,通过以太网控制芯片DM9000A与以太网相连,CAN总线数据收发采用MCP2515控制器,其通过SPI总线与核心处理器通信极大地简化了电路的设计。该网关可以快速简单组网,能够实时采集、传递和处理数据,适用于多种工作场合,运行稳定,效果良好。

基于STM32的智慧开关系统设计

智慧开关具有智能、自动化、低功耗等特点,将成为新一代智慧家居的主要功能实现部分。文章介绍了智慧开关的主要工作原理及软、硬件组成部分,分析了包括数据联合检测、数据通信协议等关键技术,综述了系统的工作过程和数据处理过程,并展望了智慧开关的应用前景。

一种扩维无迹卡尔曼滤波

本文讨论了一种基于扩维的无迹卡尔曼滤波(A-UKF)。通过无迹变换(UT),引出了无迹卡尔曼滤波(UKF)的算法描述,进一步深入研究了扩维无迹卡尔曼滤波,它把非线性系统中的过程噪声和测量噪声引入到采样点中,当采样点通过非线性系统传播时,有效的削弱了噪声的影响,并在算法上进行了比较,说明了A-UKF比UKF的精确性要高。最后通过仿真进行了验证。

ICA的一种新应用:图像滤波

利用独立分量分析的特性,提出一种新颖的图像滤波方法。该方法将原始图像和整体向右平移一列的图像看作ICA观测信号,对这2幅强相关性图像组成的矩阵信息进行ICA处理,可以得到一幅锐化图像,表明ICA在这种情况下具有高通滤波的性能。计算机仿真实验结果说明,该方法提取出的锐化图像具有层次感强、定位精度高等特点,是一种有效的滤波方法。

基于图像单调特性的盲源分离算法

针对日常生活中两幅图像会出现混叠的情况,根据数字化图像灰度值范围有界特性和一般信号盲源分离的方法,提出了一种利用分离比值函数单调特性达到图像盲分离目的的新算法。新算法根据接收端的观察信号确定信号之间的比值函数,通过函数的单调性分析找到分离矩阵的关键值,从而实现图像的盲源分离。本算法无须先验知识,没有统计相关性的约束条件,而且分离速度快、效果明显,实验仿真结果验证了算法的有效性。

超分辨率成像装置及图像分离方法

设计一种用于成像的超分辨率系统。该系统采用CCD作为图像获取元件，将其做成可拆卸镜头，通过底座与图像处理器相连接，将捕捉到的图像传输给图像处理器进行处理，最后得到超分辨率图像输出到液晶显示器上显示出来。