高／低通复合多通道系统辨识的测试信号设计

从频域的角度研究了二进制多频序列（Muhifrequency Binary Signal）。从该信号的基本特点入手,通过对信号变化疏密的设计,调整信号的频谱分布。当已知待测系统的频谱集中在某些频段时,选取适当的二进制多频序列信号,能使测试信号的频谱也集中在那些频段,能充分地利用测试信号,大大提高了信噪比。设计出高频和低频复合的二进制多频序列信号,应用于一个通道是高通的,另一个通道是低通的二输入系统,能同时充分激励2个通道,取得较好的辨识效果。仿真算例可以看出有效性。     

基于DSP+FPGA的多频GPS接收机系统设计

为提高GPS接收机的定位精度,提出了一种基于DSP+FPGA的导航型多频GPS接收机的设计方案;在简述了多频接收机优点和GPS民用信号特性的基础上,从整体结构方面设计了L1/L2/L5三个频段民用信号的GPS接收机,介绍了多频信号的射频前端的设计,给出了用DSP和FPGA实现信号处理算法的原理架构,重点分析了利用三个频段信号问频率关系的多频信号联合捕获和联合跟踪的基带信号处理;经初步验证该多频GPS接收机相对单频接收机在精度方面有较大改进.     

航天器多路射频频谱自动监测系统设计

为提高航天器测试时射频信号监测效率,提出了一种航天器多路射频频谱自动监测系统;该系统由频谱分析仪进行射频信号频谱测量,由微波开关切换矩阵进行不同射频信号通路切换,通过自主设计的多路射频频谱自动监测软件对系统进行实时控制和数据读取,实现了多达15路、50 MHz~3 GHz频率范围内射频信号的频谱自动监测;测试用时从原来3 min/信号通道减少至10 s/信号通道,人力从2人减少到1人,有效地提高了航天器射频信号监测效率;该系统已应用于空间站工程测试中。     

移频电路分析系统设计

介绍了基于dsPIC的测试系统结构,以及对移频信号进行测试的原理和算法.采用同时从时域和频域两个分析域着手的方法,避开利用频谱幅值求取频偏进而获得边频,而在时域中求取边频;在频域中运用频谱细化技术,提高了运算处理的速度以及频率测试精度,并给出了简洁实用的算法.试验结果表明,该方法能够对移频信号进行准确快速的测量.     

基于DSP的移频信号高分辨率检测方法

为保障机车运行安全,而对指挥行车的信号快速、准确的测试是重要手段之一,所以对铁路轨道移频信号FSK的频谱进行了分析;为避免移频信号在频域分析中产生混叠,从采样信号中恢复原信号,根据带通信号的窄带特性,采用欠采样技术进行采样和快速傅里叶变换对移频信号进行处理,以提高频率分辨率;针对移频信号的频谱特点,提出了利用DSP的移频信号高分辨率的检测方法,给出了检测系统的结构框图,同时分析了系统的实时性;该检测系统具有体积小、接口丰富、精度高等优点,为设计快速、准确的移频检测系统提供了依据.     

基于PXI总线便携式万用测试仪的设计

随着电子工业和军事工业的快速发展,对各种各样复杂信号测试的需求日益增多;为了能够满足多信号、多频段、多变量测试的需求,设计一款集成多用表、任意波形发生器、示波器、射频信号源、音频分析仪和频谱分析仪等多种测试仪器功能的高性能便携式万用测试仪;硬件采用PXI总线架构,独立功能模块设计;软件采用分层架构,层次分明且可扩展性强;该仪器体积小、功能强大,满足了现场对多种类型信号同时测试的实际需求,且在很大程度上提高了测试效率.     

使用通用宽带测量接收机表征卫星子系统和信号

与陆地系统不同,一旦卫星被送入地球轨道,我们就极少或者完全没有机会对卫星中的通信硬件进行升级。因此,卫星系统设计人员不断尝试通过现有的频段发送更多信息,卫星信号也随之变得越来越复杂。测试方面,卫星系统的测试要求也从一个或多个连续波信号转变成复杂的宽带“典型使用（use-representative）”信号。解决这些测试挑战,需要借助能够在一个或多个测量通道上提供至少1．0 GHz带宽的宽带测量系统。     

基于虚拟仪器与FPGA的快速高精度自适应测频设计

在某些对测频精度要求较高的场合,如惯导信号的频率测量,仍然是采用手动计数器测量,这种测频法不能同时测量多个产品、多个通道,而且测量结果需人工填写多张表格,耗时较长,测量效率很低。针对此缺陷,设计了用虚拟仪器和FPGA编程替代手动计数器的惯导信号自适应测频系统,该系统可在宽频段(0.1Hz~200KHz范围内)实现同时、连续对多个产品、多个通道快速、高精度测量,并能根据被测频率的变化自动实时输出测量结果,实现测量自动化;测频系统经实际测量检验精度达到10-7。     

基于ZOOM-FFT的移频信号参数算法研究

为了准确检测轨道电路移频信号的参数,在分析国内外轨道电路移频信号频谱特点的基础上,提出了针对两种不同信号分别采用整周期和欠采样的采样方法,在以上采样的基础上,介绍了ZOOM-FFT算法的原理和实现步骤,并采用ZOOM-FFT对信号载频附近的频段进行频谱细化放大,提取实验数据。仿真结果表明上述方法是可行的,可以准确检测轨道电路移频信号的参数,有效提高了信号的频率分辨率,满足了技术指标的要求。     

磁记录中的零-调制编码

本文论述波形编码的方法,按此方法二进制数据变换为受约束的二进制序列,以形成对应波形的频谱。波形中的短脉冲和长脉冲的宽度由于在编码序列内对零的最小游程长度(run-lengtns)和最大游程长度的约束而受限制。这些约束减少磁记录中符号间的相互干扰,并为准确的同步提供适当的翻转率。低频信号的强度,要用约束参数的方法加以限制,此参数与波形中正负脉冲数的最大差值相对应。这个对最高的直流积累电荷的约束也消除零-频分量。 零-调制是一种特别适宜于磁记录通道的编码方法。提出了编码和译码算法。二进制数据和受约束的序列之间的一一对应是用建立数据状态来确定的,这种数据状态与同一增长率的电荷状态是同构的。游程长度和电荷约束的其他值的序列作为其他零直流分量代码后补来研究。     

微波自动测量系统多频率测量方法研究与实现

对多频率测量方法进行了分析和研究。在自动测量线系统即微波自动测量系统的基础上,提出一种进行多频率测量的新方法。即根据线性叠加原理,对驻波信号电压的空间分布进行频谱变换,结合自动测量线实现多频率测量。经过实验测量,得到了较为理想的效果,验证了该方法的有效性。该方法扩展了自动测量线应用性,对低成本、多功能、多频率微波自动测量系统的研制具有一定参考意义。     

The influence of window sidelobes on DFT-based multifrequency signal measurement

One of the causes influencing the uncertainty of the measured parameter is the mutual influence of the window spectra contained in the multifrequency signal spectrum. This paper analyses the effect of window spectrum sidelobes on the evaluation of multifrequency signal RMS value estimated by two DFT-based techniques (the “mainlobe method” and RMS value estimation using interpolated DFT). The RMS bias caused by window sidelobes when applying twelve different generalized cosine windows is compared. Both simulation results and theoretical relations are included. The presented principle is applicable for all DFT based algorithms, not only for those used for RMS value estimation.     

Multi-tone testing of quantisers using PRBS signals

This paper compares the advantages and disadvantages of multi-tone testing with single-tone (sine-wave) testing and proposes the use of pseudo random binary sequence (PRBS) based multi-tone test signals. Single-tone testing is convenient as a pure test signal as it enables the practical performance of analogue to digital converter (ADC) to be compared with its theoretical value at one frequency and amplitude. ADCs exhibit non-linearity that depends on the rate of change and amplitude of the signal and on the amplitude probability density function (APDF) of the test signal. Tests that are sensitive to these effects will therefore assist manufacturers in improving their designs, and users in selecting the best device for their application. A test procedure that enables conventional ADC dynamic test parameters to be measured with the PRBS test signal is described.     

基于DCT变换的扩频盲水印算法

文章提出了一种改进的数字图像扩频水印技术。该算法用两个不相关的伪随机序列分别代表水印信息中的0和1,从而达到扩频的目的,将扩频后的水印信号,嵌入到分块DCT域的中高频段系数中,并利用伪随机序列的相关性实现了水印信息的盲提取。实验仿真表明：图像经过JPEG有损压缩、中值滤波、锐化滤波等图像处理操作后仍然稳健。     

判定真实谱峰位置的一个通用准则

提出了许多改善ＦＦＴ离散谱估计精度的方法,但必需知道谱峰的大体范围。作者证明了对称窗函数的频谱主瓣内的两条ＦＦＴ谱线为最大和次大。根据这一性质,对多频率信号,可按照ＦＦＴ谱线局部极大的原则确定真实谱峰位置,这是非常简便且易于编程的准则。仿真结果表明,如果两个真实谱峰相距不少于三条谱线,上述准则是正确的;随着谱峰接近,则可能存在误判,并且加汉宁窗错误率低于矩形窗。     

基于拉普拉斯模型的序列隐写密钥估计

图像序列隐写是指利用载体图像特征数据（包括频域数据、空域数据）连续嵌入信息的隐藏方法。本文提出了一种针对图像扩展频谱序列隐写的密钥估计算法。该方法基于序列分析与突变检测的理论,利用序列概率比累积和检验方法（CUSUM-SPRT）对变化进行检测。考虑图像DCT系数满足拉普拉斯分布,给出了理想平稳拉普拉斯分布信号扩展频谱隐藏密钥估计的模型。采用随机微分方程法（SDE）生成拉氏分布的随机序列进行实验。对于非平稳信号的图像数据,在低信噪比（SNR）下,利用当地最有效序列检测法,给出了拉普拉斯分布的密钥估计模型。实验显示,该方法不但能检测出扩展频谱隐写,估计嵌入密钥,而且比Trivedi的方法更有效。     

现代功率谱估计在设备故障诊断应用

功率谱估计能给出被分析对象的能量随频率的分布情况,是信号处理中一个重要分支.参数模型法将信号看成是一个随机输入序列通过一个线性系统的输出,通过建立模型来估计信号的功率谱,有明显的物理意义,已经成为现代谱估计的重要方法,在对设备进行故障诊断中起了重要的作用.     

基于级联随机共振的直接序列扩频信号的捕获方法

在直接序列扩频信号的捕获中,针对低信噪（SNR）比以及大频偏对信号捕获产生影响的问题,提出了一种基于级联随机共振的直接序列扩频信号的捕获方法。首先将输入信号通过部分匹配滤波器进行处理,当本地伪码和输入信号伪码相位对齐时,输出信号仅剩下了残余多普勒频偏;然后将该信号进行级联随机共振,从而提高信号的输入信噪比;最后通过快速傅里叶变换（FFT）谱分析,可以在频谱上得到清晰的谱峰,进而求出多普勒频偏值。通过理论分析和实验仿真可知,在输入信噪比为-26 dB的情况下,所提方法能够提高直接序列扩频信号的捕获灵敏度,并且通过两级级联随机共振系统后输出信噪比提高了15 dB左右;同时与传统捕获算法相比,该方法的正确检测概率提高了4 dB左右。所提方法不但能抑制噪声,而且能将部分噪声能量转换为信号能量,同时能够改善大多普勒频偏的影响,在捕获弱信号方面有着极大的优越性。     

工程物探仪器新型震源的设计

简述了基于伪随机二进制序列(m序列)的新型震源的设计原理,避免单独设计载波电路,将伪随机码调制信号和载波信号结合起来考虑,利用单片机,结合DDS技术,直接生成了经PSK(相移键控)调制的伪随机扫描信号,基于该原理的伪随机扩频扫描技术在不久的将来将广泛应用于工程物探仪器中.     

基于自适应最优核时频分布的鸟类识别

针对鸟鸣声信号的非稳态特性,提出了一种基于自适应最优核时频分布（Adaptive optimal kernel, AOK）的鸟类识别方法。首先对采集的鸟鸣声信号进行预处理,通过AOK时频分析方法得到时频谱图,分析不同鸟类声音信号在不同时间和不同频率下的能量分布。然后,将时频谱 图转化成灰度图像,求取灰度共生矩阵,提取基于灰度共生矩阵不同角度的图像特征参数作 为鸟类识别的特征值。最后选取已知鸟种的图像纹理特征训练生成训练模板,将待识别的鸟 种的图像纹理特征参数生成测试模板,利用动态规整（Dynamic time warping,DTW）算法进行模板的匹配,将匹配值进行大小比较,找到最小匹配值对应的模板,从而实现鸟类的识别。 通过对40种常见鸟类的实验表明,总体识别率达到96%