基于序列判决和相位排序的GLRT最优序列检测算法

为了实现平坦衰落信道中正交调制信号的最优非相干序列检测,提出了一种新的广义似然比检验的最优非相干序列检测算法,对于瑞利衰落信道,算法等价于最大似然非相干序列检测器。首先得到在第n个时隙的关于信息符号xn的判决,并根据判决在给定的相位区间内的改变形成一个判决序列;然后对判决序列发生改变处的相位进行排序,从而识别出对应区间上的目标序列;理论分析结果表明,提出的BFSK最优序列检测可应用于现代射频识别系统中采用FM0信号的最优非相干序列检测。仿真实验结果表明,提出的最优序列检测算法有与传统的ML相干序列检测算法相比拟的误码率/误符号率(BER/SER)性能,与传统的穷举搜索方法相比,大大降低了计算复杂度。     

Application of power transformation and moments in time based UWB ranging

For ultra-wideband (UWB) ranging, TOA estimation with the energy detection (ED) receiver is to detect the energy sample that contains the first path (FP) signal in dense multipath. Threshold crossing (TC) is used frequently. However, it is difficult to determine the threshold. Some threshold setting methods are based on constant false alarm rate (CFAR) and the chi-squared distribution. However, the distribution is complicated. Moreover, it depends on the degree of freedom (DOF). If the DOF used is wrong, it will degrade the detection performance. The study bypasses the distribution. We first examine the distribution of the output of the ED receiver after power transformation. Based on the new characteristics of the transformed data and approximate distributions, we propose some practical TOA estimation methods. Similarly, the moments of the output of the ED receiver, such as the second or one-third order moments, are also analysed and used. The proposed methods are easy to implement and can achieve about the same ranging performance with methods based on the chi-squared distribution. We provide both theoretical and simulation results to prove their effectiveness.     

盲人辅助行走拐杖的设计

传统盲人的拐杖仅仅是一根普通长棍,盲人只能感觉接触到的障碍物,使得他们在行走中充满了安全隐患。针对这个问题,本文基于STC单片机设计了一种盲人辅助行走拐杖,该设计模仿蝙蝠避障原理,利用嵌入式技术和超声波测距技术,探测盲人正前方的障碍物,由单片机控制收集信息,并利用相关软件处理,对需要进行警告的信息进行人性化语音提示。实验结果表明设计的盲人辅助行走拐杖能够有效帮助盲人识别障碍物与自己之间的距离远近,供盲人提前作出应对方案,减少行走过程中的危险,从而达到辅助盲人独立行走的目的。同时拐杖采用特制的可伸缩折叠结构,使之更加便于不同的用户群使用。     

基于STM32的可遥控智能跟随小车设计

针对物品搬运时人类双手仍无法完全解放的现状,设计并实现了一种基于STM32、超声波测距以及比例控制算法的可遥控智能跟随小车。小车以STM32为控制核心,有智能跟随和红外遥控2个模式可选。跟随模式下用2个安装在前端的超声波模块分别实时测量小车与目标之间的距离,单片机采用比例控制算法,根据实测距离控制左右电机转速;遥控模式下单片机根据接收到的红外遥控信号控制小车的运动方向。试验结果表明：小车在2m以内准确跟随几率大于95％、响应时间小于250 m s。该设计实现了小车对目标的360°智能跟随以及在必要情况下对小车的遥控操作,系统可靠,较人性化。     

基于EFM32单片机的超声波物位计的研制

超声波技术对于工业中的许多物位测量应用来说是一种通用而友好的技术,因此广泛应用于许多工业领域.超声波属于机械波,用于仪表之中必须实现电-声,声-电的变换,并且声-电变换之后所得信号是仪表接收到的超声波测距信号,所以对于该信号的接收与处理是实现超声波测距的基本条件.针对工业物位测量中所使用的现场仪表为基础,利用超声波测距系统研制了一种基于超低功耗处理器芯片EFM32G232F128的二线制现场仪表——超声波物位计,通过该仪表实现对工业现场物位、液位等的精确测量并进行了详细设计与论证,包括超声波测距的原理、变送器的硬件设计、软件算法、以及整机功能与全性能实验.     

基于UWB系统的井下车辆高精度定位研究

随着无线通信技术的进步,超宽带(UWB)技术从缩减硬件成本及定位精度的提升都有了大幅的进步,因此其在定位系统中的使用越来越多。通过研究适用于在井下巷道环境的高精度定位方法,研制出了一套适用于井下环境的超宽带无线车辆定位系统。试验结果显示,该系统定位精度高,对进一步实现井下的车辆无人自主导航具有非常大的支撑作用。     

脉冲激光的非相干合成技术研究

为了实现高功率、高光束质量的激光输出,采用脉冲激光同步延时控制技术,将多束脉冲激光按时序合成一束脉冲激光,可用于产生大功率激光源。利用所设计的激光脉冲同步延时控制器,控制各个激光脉冲的时序,使按时序输出的多路激光脉冲依次通过光束合成装置,在空间合成为一束。在实验中将3束脉冲激光束合成,合成效率达到95.8%。结果表明,合束后的脉冲激光功率基本等于各束光相加的总和,同时保持了较好的光束质量。     

基于CDMA的抗杂光干扰激光测距技术研究

为了解决固定周期激光测距系统抗杂光干扰性能差的问题,文中提出了一种基于CDMA技术的激光测距系统方法,该系统以FPGA为主控芯片,采用码分多址调制方法生成随机跳变的脉冲信号进行发射,同时在接收到回波后进行相应的门限检测,滤除干扰信号,仅使真实的回波通过并触发计数器停止计数,完成测距过程。实验结果表明,该方法确实能有效的滤除杂光干扰信号,提高激光测距系统的抗干扰性能。     

基于RSSI测距补偿室内定位技术

针对传统RSSI室内测距技术易受环境因素影响问题,提出测距补偿算法,利用算法补偿环境因素造成的测距误差,并利用均值平滑法来处理同一点接收到的多个RSSI值,以减小RSSI值的测量波动。通过相关的仿真与实地测试,验证了测距补偿算法在测距精度上有所提高。