一种基于掩蔽效应的数字音频隐藏方案*

提出了一种新的基于掩蔽效应的音频信号隐藏方案,利用宿主音频信号的心理学模型得到的掩蔽阈值,对伪随机序列调制后的隐藏消息进行频域掩蔽,将掩蔽后的伪随机消息嵌入宿主音频。该方法充分利用了人耳听觉系统（HAS）的掩蔽效应,同时利用伪随机信号的相关性,能够对嵌入后的音频信号进行盲提取得到隐藏消息。实验结果证明,嵌入后音频具有良好的不可察觉性,盲提取得到的隐藏消息误比特率较低。     

采用噪声预测的迭代单载波频域均衡

采用噪声预测的单载波频域均衡结构,按照Turbo均衡的思想,提出了一种对噪声预测过程进行迭代的迭代单载波频域均衡的方法,并且分析设计了系统迭代均衡时的关键参数。仿真结果表明：基于迭代思想的噪声预测的单载波频域均衡系统在频率选择性衰落信道下具有良好的误比特性能,并且具有较低的复杂度。     

SIMO SC-FDE系统的CFR盲估计

提出了一种基于线性预测的单输入多输出单载波频域均衡系统频域信道响应(也称为信道频率响应,CFR)盲估计算法.与传统的线性预测时域信道估计方法不同,提出的算法不需要计算新息以及新息和输出序列的互相关,而是直接从预测滤波器系数获得频域信道响应估计的闭式解.算法仅采用输出序列的二阶统计量,对信道阶次过估计具有鲁棒性,并且估计性能优于传统的线性预测时域信道估计方法.计算机仿真结果验证了理论分析的正确性.     

一种基于正弦激励的线性预测模型的语音转换方法

在正弦激励模型的线性预测(LP)残差转换的基础上,提出了一种改进语音特征转换性能的语音转换方法.基于线性预测分析和综合的构架,该方法一方面通过谱包络估计声码器提取源说话人的线性预测编码(LPC)倒谱包络,并使用双线性变换函数实现倒谱包络的转换;另一方面由谐波正弦模型对线性预测残差信号建模和分解,采用基音频率变换将源说话人的残差信号转换为近似目标说话人的残差信号.最后由修正后的残差信号激励时变滤波器得到转换语音,滤波器参数通过转换得到的LPC倒谱包络实时更新.实验结果表明,该方法在主观和客观测试中都具有良好的结果,能有效地转换说话人声音特征,获得高相似度的转换语音.     

频域盲解卷积局限性分析及一种改进算法

在频域盲解卷积问题中,时域信号的卷积混合转化为频域信号在有限频点的瞬时混合,使算法复杂度大大降低。但这种算法的局限是分离结果存在次序和幅度上的不确定性,并且窗函数长度和信号非平稳性之间存在相互制约的关系。文中对语音信号频域盲解卷积算法存在的制约因素进行分析并提出一种改进的基于包络相关性的排序方法。在分裂谱法的基础上,通过“分裂”后的多路信号求得“总包络”,再依据“总包络”进行排序,从而克服传统的直接依据输出信号包络相关性进行排序的不足。实验结果表明,采用本方法可获得较高的分离质量。     

频域盲解卷积局限性分析及一种改进算法

在频域盲解卷积问题中,时域信号的卷积混合转化为频域信号在有限频点的瞬时混合,使算法复杂度大大降低.但这种算法的局限是分离结果存在次序和幅度上的不确定性,并且窗函数长度和信号非平稳性之间存在相互制约的关系.文中对语音信号频域盲解卷积算法存在的制约因素进行分析并提出一种改进的基于包络相关性的排序方法.在分裂谱法的基础上,通过"分裂"后的多路信号求得"总包络",再依据"总包络"进行排序,从而克服传统的直接依据输出信号包络相关性进行排序的不足.实验结果表明,采用本方法可获得较高的分离质量.     

基于插值和周期图法的高动态信号载波频偏粗估计

针对卫星通信系统中接收信号载波动态范围大、信噪比低造成的信号载波同步困难的问题进行了研究。基于联合插值和频域移位平均周期图法的载波频偏估计算法,通过对半符号周期频域移位平均周期图法中各并行支路输出的功率谱峰值波形进行双谱线插值,以进一步降低载波频偏变化率估计误差,进而改善原算法捕获概率。仿真结果显示,当比特信噪比为2.5 dB时,相比于半符号周期频域移位平均周期图法,该算法只增加了一次插值计算就可以实现将载波频偏变化率估计误差降低27%。在同等估计精度和参数设置下,相比于半符号周期频域移位平均周期图法和带补零频域移位评价周期图法,基于联合插值和周期图法的载波频偏粗估计算法可达到更高的捕获概率。     

循环保护前缀不足的OFDM通信系统的频域均衡

当循环保护前缀(CP)长度小于信道冲激响应长度时,正交频分复用(OFDM)通信系统的子载波间的正交性遭到破坏,接收信号存在符号间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI),频域单抽头均衡器不再适用。为解决这个问题,通常的方法是对接收信号先进行时域均衡,减少信道的有效冲激响应长度和恢复子载波间的正交性。但时域均衡器结构复杂,且其收敛性不能保证。为此,作者提出了一种频域均衡器,用来解决循环保护前缀不足的OFDM通信系统的频域均衡问题。频域均衡器的设计利用了OFDM系统的空闲子载波信息。该均衡器具有稀疏矩阵结构,因此计算量小。理论分析和计算机仿真表明:它能有效消除由于循环前缀不足引起的符号间干扰和子载波间干扰,从而较好地恢复传输信号。     

基于UW字的单载波判决反馈均衡器水声通信研究

将单载波块传输系统运用于水声通信中,为了克服信道中存在的深衰落,对基于一种UW字块结构的时频域混合判决反馈均衡和块迭代频域判决反馈均衡两种判决反馈均衡的方法进行了比较和分析。仿真结果及水池实验表明:基于该UW字结构的块迭代频域判决反馈均衡在水声通信中有良好的应用前景。     

基于频率掩蔽效应的自适应音频数字水印技术

文章提出了一种基于频率掩蔽效应的自适应音频数字水印算法。嵌入的水印为视觉可辨的二值图像,水印能根据音频信号的频域掩蔽阈值进行自适应调整,水印的提取采用假设检验的方法。实验结果表明所嵌入的水印是不可感知的,该算法对大多数音频信号处理具有很强的鲁棒性,如重采样、MP3压缩和随机裁剪等操作。     

MATLAB在信号与系统复频域分析中的应用

简单介绍MATLAB的有关特点,并将MATLAB引入到线性时不变系统的复频域分析,通过对两个问题的求解,详述了如何运用MATLAB的LTI对象和符号运算功能分析信号与系统中的有关问题,并给出了相应的计算程序和运算结果,同时运用其图形处理功能,将这些运算结果用可视化的图形表示出来.结果表明,MATLAB的应用使复杂系统的分析计算得到了简化,为信号与系统分析提供了一个有效的辅助工具.     

差动滤波法在弱信号检测及处理中的应用研究

弱信号检测及处理是雷达、声纳、通讯以及物理中微小量测量等工程技术领域中普遍存在的一个难点。差动滤波分析法是将其在时域、频域、时频域上进行各种变换然后再进行差分处理,把有用的信号过滤出来。将该信号在时域的波形图绘出,再对其进行傅立叶变换,之后用其结果在频域上绘制图形,这样就可以得到所需要的信号并对该信号进行分析。主要手段是运用人工神经网络的方法进行信号特征辨识以及在复杂背景下弱信号的检测,必要时也应用其他的信号处理方法作为补充,就可以达到检测与处理微弱信号的目的。     

颤振信号处理中的时频域滤波方法

根据颤振试验的原理和观测信号特点,提出一种时频域滤波方法.该方法通过对信号进行自适应分解并求其时频谱,进而在联合时频域对其进行滤波重构.主要用于飞机颤振试验信号的预处理,对颤振模态参数提取与颤振边界预测有着直接的意义.数字仿真及物理试验验证了该方法的有效性和可行性.     

基于仿真的OFDM系统频域相关性研究

研究正交频分复用(OFDM)系统中各子载波之间频域的相关性,并将其应用在子载波簇的划分上。根据相干带宽的概念,提出用相干载波数划分簇的大小以及用簇内各子载波的平均信道信息代表整个簇的信道状况。在Matlab环境下搭建仿真平台,模拟OFDM系统在多径信道上频域各子载波之间的相关性。仿真结果表明,当簇的大小为相干载波数时,不但可以减小上行反馈开销,而且不会带来系统吞吐量的明显损失。     

基于信息融合度传递的频域徙动入侵特征挖掘算法

在功率自激混合组合网络中,路由之间的相群特征相异性会产生谐振信号,因此需要有效挖掘入侵信号的频域徙动特征来实现对入侵信号的拦截。传统方法采用混合蛙跳算法挖掘入侵特征并且聚类中心矢量向模糊边缘贴近,因此搜索和挖掘精度不高。提出了一种基于混合蛙跳最优模因组信息融合度传递的频域徙动入侵特征挖掘算法。构建功率自激组合网络的系统模型和入侵信号数学模型,基于频域谐振慢变衰落幅度均衡原理,得到多源网络攻击源信号在相干点积功率累积尺度坐标,采用多普勒频移模糊搜索对入侵信号进行平滑处理,计算入侵信号的多普勒频移状态空间固有模态函数,得到入侵信号的频域特征包络幅度估计值。采用IIR滤波算法,对信号进行降噪滤波处理,提高信号的纯度,提出基于信息融合度传递的混合蛙跳入侵信号检测算法,优化特征挖掘结果,完成入侵信号的频域徙动特征挖掘算法改进。仿真实验结果表明,该算法能准确挖掘入侵信号的频域徙动特征,特征的波脊亮点明显,在低信噪比下提高了入侵信号的检测性能。     

低复杂度自适应单载波频域均衡器的FPGA实现

针对单载波频域均衡(single carrier frequency domain equalization,SC-FDE)技术中的线性均衡技术进行研究分析,在满足通信系统有效性和实时性的要求下,提出了一种低复杂度自适应单载波频域均衡器的FPGA(field-programmable gate array)实现方案。该方案通过对均衡器在算法和体系结构两个方面进行协同设计与优化,引入均衡系数的可配置性支持,在抵抗多径效应的同时,提高了频谱、功率利用率和信号检测效率,大幅削减了系统的计算复杂度,增强了复杂环境适应能力,改善了系统性能。实验结果表明,该方案误码率性能优良,资源利用率高,鲁棒性好,实时性强,综合效能较常规均衡器有了较大的改善,且在40 MHz的带宽下,理想的峰值吞吐率可达115 Mb/s。     

基于TMS320C6701 DSP的线性调频信号的数字脉冲压缩

线性调频信号可以获得较大的压缩比,有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率,是目前雷达信号采用的主要形式。详述了如何利用TI公司的TMS320C6701DSP实现线性调频信号的频域数字脉冲压缩,给出了系统的实现框图和脉压结果。     

单载波MIMO系统的一种抑制噪声的MMSE信道估计方案

单载波MIMO系统的频域均衡是对抗信道频率选择性衰落的有效方法,它的良好性能依赖于接收端准确的信道估计(ChannelEstimation,CE)。常见的迫零信道估计(ZF-CE)在导频频域非恒包络的情况下,会使信道估计误差增大而造成误码性能降低。本文通过设计导频结构,提出一种实用的最小均方误差信道估计(MMSE-CE)算法和抑制噪声的内插方法,构成单载波MIMO系统频域均衡的一种信道估计方案。理论分析和仿真结果表明,该方案能较好的减小导频频域能量不恒定造成的性能损失,误码性能比ZF-CE显著提高。     

基于频域相位方差加权的线性调频信号检测方法

针对未知线性调频信号的检测问题,依据线性调频信号相位比较稳定这一特征,提出一种基于频域相位方差加权的线性调频信号检测方法。该方法利用线性调频信号频率单元对应相位比较稳定,背景噪声频率单元对应相位比较随机的特点,对各频率单元进行相位方差加权,可以进一步抑制背景噪声能量干扰,增强线性调频信号检测信噪比增益,实现对未知线性调频信号的检测。仿真条件下,在输入平均谱级比大于-10 dB时,相比相位差分对齐法,该方法所得最终线性调频信号频率单元与噪声频率单元的平均谱级比得到了进一步提高,且随着输入平均谱级比越高,输出线性调频信号频率单元与噪声频率单元的平均谱级比提高越多。理论分析和实验结果表明:该方法可以有效增强信号能量,抑制噪声,提高信噪比。     

高压静电场主电路仿真模型频域特性分析与应用

高压静电场工业现场普遍存在各种干扰,基于采样信号时域特征的火花检测算法误判漏判率偏高。为了提高控制决策的准确性,通过电路分时等效特性分析,利用了高压静电场工作过程三阶段线性特点建立主回路的仿真模型,并应用Duhamel积分原理建立高压静电场输出电压信号离散化模型。通过Matlab软件仿真运行和分析,结合信号频域特性的火花检测方法更为可靠。实验结果表明,该方法具有较高的准确性和较强的抗干扰能力。