基于带通采样的椭圆球面波函数数值解法

针对椭圆球面波函数原数值解法存在计算量大、计算时间长的问题,提出了基于带通采样的新数值解法.新数值解法根据带通采样定理确定采样频率,利用原数值解法求得椭圆球面波函数带通采样值,对带通采样值进行上抽样、数字滤波和格拉姆-施密特正交化,求得椭圆球面波函数的近似数值解.理论分析和仿真结果表明,新数值解法能有效降低计算量、计算...     

基于奈奎斯特采样的椭圆球面波脉冲信号设计

为了解决椭圆球面波脉冲信号设计时积分方程该如何离散化及采用何种方法求解实对称矩阵的特征值和特征向量问题,提出了基于奈奎斯特采样的椭圆球面波脉冲信号设计方法.该方法利用奈奎斯特采样定理确定的采样频率对积分方程进行离散化,利用Jacobi方法求解实对称矩阵的全部特征值和相应的特征向量,求得的特征向量就是椭圆球面波函数的近似数值解,椭圆球面波函数在时间轴上向右平移,即可得椭圆球面波脉冲信号.理论分析和仿真结果表明,该设计方法简单,实用性强;求得的椭圆球面波脉冲信号精度高,正交性好.     

非正弦短波通信方案及性能分析

为了提高短波通信容量和数据传输速率,缓减短波信道拥挤状况,提出了基于椭圆球面波的非正弦短波通信方案.该方案利用快速设计方法设计椭圆球面波脉冲信号,利用新方法构建椭圆球面波时域正交脉冲集,利用基于椭圆球面波的非正弦调制方法调制发送数据,利用基于椭圆球面波的非正弦相关解调方法解调发送数据.对基于椭圆球面波的非正弦调制解调原...     

基于椭圆球面波信号的连续相位调制及其频谱性能分析

椭圆球面波信号（PSWF）是时频域最佳能量聚集性信号,探索性地将PSWF信号应用于连续相位调制（CPM）技术,对基于椭圆球面波信号的CPM调制信号产生过程进行了描述;给出了采用自相关函数法对基于PSWF的CPM调制信号功率谱密度计算方法;结合数值计算、分析对比了最小频移键控、正弦频移键控、高斯最小频移键控以及基于高斯函数的CPM调制信号功率谱密度及其信号占用带宽等特性。数值计算结果表明椭圆球面波信号相比矩形脉冲、升余弦脉冲、高斯脉冲及（类）高斯脉冲作为CPM的基带调频信号,可以获得频谱性能、能量聚集性较好的CPM信号。     

基于Nyquist采样的椭圆球面波函数数值解法

为了解决椭圆球面波函数数值解法时积分方程该如何离散化以及采用何种方法求取实对称矩阵的特征值和特征向量问题,提出了基于奈奎斯特采样的椭圆球面波函数数值解法。该数值解法利用奈奎斯特采样定理确定的采样频率对积分方程进行离散化,利用Jacobi方法求取实对称矩阵的全部特征值和相应的特征向量,求得的特征向量就是椭圆球面波函数的近似数值解。对基于奈奎斯特采样的椭圆球面波函数数值解法进行了理论推导、性能分析和仿真。理论分析和仿真结果表明,该数值解法方法简单,实用性强,求得的椭圆球面波函数精度高,椭圆球面波函数之间正交性好。     

非正弦波通信时域正交椭圆球面波脉冲设计方法

针对非正弦波信号的频带传输问题,同时为了有效提高非正弦波通信系统的频带利用率及功率利用率,提出了时域正交椭圆球面波脉冲集设计方法。通过参数设置、频段划分、求解方程、Schmidt正交化等步骤设计时域正交椭圆球面波脉冲集,调整脉冲参数实现脉冲集信号的频谱搬移与频谱控制,脉冲集信号为频谱特性可控的带限信号。仿真结果表明：时域正交椭圆球面波脉冲集具有较好的能量聚集性,利用该脉冲集实现多路信息并行传输时,在保证系统具有较好的功率利用率前提下,系统的频带利用率可快速接近奈奎斯特速率。     

椭圆球面波函数的快速重构算法

椭圆球面波函数是一种极具应用前景的非正弦函数。针对现有求解算法效率低,不易硬件实现的问题,基于带通采样定理并结合椭圆球面波函数的时限带限特性,提出了一种快速重构算法并推导得出了重构函数,给出了近似解析解表达式,对比分析了算法的求解精度和计算复杂度。结果表明:该算法求解速度快、精度高、计算复杂度低,可用于任意频段上的椭圆球面波函数的数值求解。该算法更适于硬件实现。     

基于PSWF的传输波形设计方法

由于物理实现因素的影响,信息传输系统的频带利用率极限值一般降至1.8Baud/Hz以下。针对该问题,提出了一种传输波形设计方法。基于椭圆球面波函数设计时域正交脉冲,通过正交脉冲传输信息。通过理论分析,系统频带利用率的极限值可达到2Baud/Hz,且可快速接近奈奎斯特速率,又因椭圆球面波函数的能量聚集特性,可有效提高信息传输系统的功率利用率。     

椭圆球面波信号乘加卷积运算后频谱特性研究

椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function, PSWF)集是时频域能量聚集性最佳的信号形式, 在提高系统频谱利用率、降低频带间干扰方面具有天然的优势.针对椭圆球面波信号在放大、检测及滤波等工程应用中频谱发生变化的问题, 重点研究了椭圆球面波信号相加、相乘和时域卷积运算后频谱特性的变化, 通过理论分析和仿真验证给出了椭圆球面波信号乘加卷积运算后频谱特性的变化规律, 讨论了乘加卷积运算对椭圆球面波函数工程应用的影响, 为椭圆球面波脉冲信号相关研究提供一定的理论参考.     

基于椭圆球面波函数(PSWF)的基带传输波形设计方法

针对基带传输中的码间串扰问题,提出了基于椭圆球面波函数的基带传输系统设计方法。基带传输波形采用频带近似有限、持续时间为一个码元长度的椭圆球面波函数,根据基带传输系统的传输速率、码元持续时间、传输带宽等系统要求设置椭圆球面波函数的参数,通过构建椭圆球面波函数积分方程、数值求解和特征值排序等步骤完成基带传输波形设计。该方法不仅可有效提高基带传输系统的抗干扰能力,同时也使系统具有较好的功率利用率。     

一种改进并行两箱预失真方法

针对现有椭圆球面波调制信号预失真方法算法复杂度高、预失真器工作效率较低的问题,结合椭圆球面波调制信号的幅值特点和功率放大器对信号非线性失真特性,引入分段处理的思想,提出了一种改进并行两箱预失真方法.通过设置阈值门限,对调制信号进行分段处理,仅对信号中大幅值分量进行处理,算法复杂度低,更易于工程实现.理论分析和仿真结果表明,当阈值门限为0.5时,与并行两箱预失真方法相比,所提预失真方法算法复杂度降低为原算法10%以下;当误比特率为10-5时,相对于未经放大器失真的调制信号,所需信噪比仅增加约0.02 dB.     

基于勒让德多项式的椭圆球面波脉冲设计方法

针对椭圆球面波函数(PSWF)硬件实现困难的问题,从PSWF与勒让德多项式二者微分方程定义的相似性出发,提出一种基于归一化勒让德多项式的PSWF脉冲设计方法。该方法根据所设计脉冲的时宽和时间带宽积两个参数生成对称矩阵,计算该矩阵的特征向量,得到各阶归一化勒让德多项式的系数,通过归一化勒让德多项式加权求和的方法构建PSWF脉冲。该方法可以通过改变归一化勒让德多项式的系数快速设计不同的PSWF脉冲,具有实时性好、精度可控和硬件复杂度低的优点。     

Maximally concentrated sequences in both time and linear canonical transform domains

In signal analysis based on linear canonical transform (LCT), researchers often seek signal designs that have the greatest concentrations simultaneously in both time and LCT domains. This paper investigates the extent to which a sequence and its LCT can be simultaneously concentrated in their respective domains. Firstly, the most concentration of indexlimited sequences in LCT domain is derived. Then, the most concentration of (a, b, c, d)-bandlimited sequences in time domain is given. It is shown that the discrete generalized prolate spheroidal sequences (DGPSSs), which generalize the discrete prolate spheroidal sequences proposed by Slepian for Fourier transform to LCT, do the best job of simultaneous concentrations in both time and LCT domains. Associated with DGPSSs are certain related functions of frequency in LCT domain, called discrete generalized prolate spheroidal wave functions (DGPSWFs). Some interesting properties of DGPSWFs as well as two relationships between DGPSSs and DGPSWFs are also presented.     

基于近似扁长椭球波函数的超宽带脉冲设计

频谱共存及兼容是超宽带(UWB)无线通信系统必须考虑的重要问题。为了避免超宽带系统对现有窄带无线系统的干扰,一个有效的方法是设计合适的脉冲波形。在建立超宽带脉冲设计算法的基础上,分析了扁长椭球波函数(PSWF)的近似解,提出了用近似扁长椭球波函数(APSWF)进行脉冲波形设计的方法。近似扁长椭球波函数具有简单明确的数学表达式,仿真表明用其设计的脉冲功率谱符合FCC频率掩模的约束要求。当频率掩模发生变化时,可方便地调整参数以产生新的脉冲。     

Envelope-finite-element (EVFE) technique - a more efficienttime-domain scheme

A novel technique, called the envelope-finite element (EVFE) method, is proposed as a more efficient full-wave time-domain modeling scheme of electromagnetic waves. The EVFE method simulates the signal envelope rather than the original signal waveform by de-embedding the signal carrier from the time-domain wave equation. The de-embedded equation is then solved in the time domain using finite-element methods based on Newmark-Beta time stepping. Compared to traditional time-domain simulation techniques such as finite difference time-domain or finite element time-domain methods, only the signal envelope needs to be sampled in EVFE simulation. This method can reduce computation time when signal envelope/carrier ratios are very small. The purpose of this paper is to introduce this new concept, by presenting the two-dimensional EVFE formulations, stability conditions, and some supporting numerical examples     

The tolerance method for electromagnetic scattering

The original electromagnetic field will be disturbed when the parameter of a local region is changed. To find the distribution of the disturbed electromagnetic field a boundary value problem, which is different from the original one, must be solved. A method to find the disturbed electromagnetic field from the known original one with a minimum amount of computation would be very significant. In this paper, we present a method, tolerance method, which can save significant computer time in the computation of the disturbed electromagnetic field. This method can be used for many complicated boundary value problems as well as for optimum design in engineering. An example of the computation of an electromagnetic scattering problem is given in this paper     

一种基于短时倒谱速变率的语音信号平滑端点检测方法

短波通信以其天波传播特性,在通信领域具有其他通信手段无法替代的地位。为解决短波通信中信噪比较低,噪声信号严重影响语音处理效果的问题,提出了一种基于短时倒谱速变率的平滑端点检测方法,通过检测噪声信号的倒谱特征,初步确定语音信号端点,然后加入平滑优化处理以及Holdon设计,降低由于倒谱突变造成的误判。实测信号仿真实验证明,该方法在不过多加重系统负担的前提下,取得了良好的效果。     

快速buffer添加算法

在深亚微米设计中，连线延迟时间已经超过器件延迟时间，成为影响性能的瓶颈之一。在线网中插入缓冲器（buffer）是改善线延迟的一种有效方法，但是目前基于缓冲器块（bufferblock）的方法一般因其计算量比较大，算法比较慢，并且也增加布局（floorplan）的复杂性。为此本文提出并实现了一种新的快速算法来解决芯片顶层互连中缓冲器添加问题。     

区域分解时域有限差分方法(DD-FDTD)及其在散射问题中的应用

本文提出一种区域分解的时域有限差分算法(DD-FDTD).依据待解问题的特点,把待解问题分解为几个子区域,在各个子区域中,采用适合于该区域的共形网格进行划分计算,通过一种有效的信息传递方案,把各个子区域综合起来,获得原问题的解.通过采用这种方法,一个复杂的问题可以得到简化,从而变得适于求解,同时,共形网格和精确的信息传递方案的使用,大幅度提高了计算精度.文中,用该算法对二维电磁散射问题进行了分析计算,获得了精确的计算结果.     

降低基于PSWF的非正弦调制信号PAR方法

针对基于椭圆球面波的非正弦调制信号峰均功率比大的问题,提出了降低峰均功率比方法。该方法根据基于椭圆球面波的非正弦调制符号时域特性,通过选择峰均功率比小于期望值的调制符号进行传输,从而达到降低调制信号峰均功率比的目的。理论分析和仿真结果表明,该方法不仅有效降低了调制信号的峰均功率比,而且不会降低通信系统的误码性能,也不会导致调制信号功率谱展宽和功率谱集中度变差。