强背景光下LED交通灯的可见光通信误码率分析

LED交通灯的可见光通信将成为室外智能交通系统的发展方向。为了研究和克服信道中强背景光噪声对LED交通灯的可见光通信系统的干扰,对其通信信道建立强背景光噪声模型,分别构建了脉冲位置调制(PPM)、扩频(Gold码)、Gold码+PPM三种不同调制下的通信系统。首先分析了强背景光的相关参数,然后对PPM、Gold码、Gold码+PPM三种不同调制下系统误码率性能进行了比较。结果表明,接收机的视场角越小,接收机的直径越小,则通信系统受到背景光噪声的干扰就越小;在相同检测面信号功率下,太阳直射背景光噪声比扩展背景光更加影响系统通信性能;在同一背景光下,误码率最低的是PPM调制,其次是Gold码,Gold码+PPM的系统误码率最高。以扩展背景光的误码率达到10~(-4)作为参考,PPM通信系统分别比Gold码、Gold码+PPM通信系统低0.125和0.5 W的检测面信号功率。     

多径环境下阵列波达方向估计及互耦校正

在阵列信号处理的研究中,多径环境会降低接收机的定位精度,传统的多重信号分类算法的性能会大大降低,空间平滑算法能有效地进行解相干。当阵列天线存在互耦效应时,传统的空间平滑算法的测向性能会大大下降。针对多径环境下的均匀线阵,利用互耦矩阵的复对称带状的结构特点,结合空间平滑算法,提出了一种可以进行互耦校正的波达方向估计算法。该算法通过求解线性约束下的二次规划问题,利用谱峰搜索得到入射信号的DOA。数值仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于FPGA的LED交通灯可见光通信系统

在LED交通灯通信系统中,为了降低误码率和提高通信距离,将脉冲位置调制(PPM)技术应用在智能交通光通信系统中,并且在原有的调制技术上增加了同步帧头便于确定信息位的到来,从而实现在复杂环境下的LED交通灯与车辆的高质量通信要求.在此基础上利用Matlab对改进PPM进行仿真,使用Verilog语言进行硬件编程,运用ISE软件进行仿真,搭建外围硬件平台进行室外实验验证.实验结果表明:该系统在室外光照强度为1.1×105 lx的环境下,实现了传输距离达到4m并且误码率低于10-3.     

无人值守放牧监测系统报警准确率的研究

通过ZigBee技术、GPS定位追踪技术和远程无线通信技术的结合,计算了ZigBee节点传输距离,并提出一种双系统的监测牛群数量的策略,通过对系统误报率的分析,设定误报率门限,从而确定双系统的组成方式,提高牛群数量监测的准确性,降低误警概率.在此基础上设计了一套智能牛群检测系统,并通过实验验证了理论计算结果.该系统可以在无人值守的情况下,自动监测草原牧场上牛群数量并记录牛群位置,实现自动上传功能.     

基于Kalman的白云鄂博矿放射性信号检测

随着核能需求量的日益增加,作为核能原料的钍矿石的需求量也愈发增多。现阶段国内外选矿行业中,对于钍矿石的分选仍没有更好的技术。放射性选矿技术可以通过分析矿石中元素释放γ射线的能量来进行矿石分选,Kalman滤波算法可以实现对所有放射性元素产生的放射性信号进行去噪滤波,运用数字信号处理技术,结合Kalman算法对放射性信号进行预处理,选矿系统使用FPGA作为高速数据处理单元来对信号峰值进行检测,确保对信号脉冲的快速统计分析,得出滤波后的放射性信号峰值统计谱线。通过分析所得谱线来判断其中是否含有放射性元素,以实现高效分选。     

基于MIMO技术的LED可见光通信系统

为了改善室外发光二极管(LED)可见光通信系统的性能, 解决湍流效应引起的光束相位变化、光束漂移、光束扩展等干扰问题, 提出了一种基于多输入多输出(MIMO)技术的LED可见光通信系统。首先构建了大气湍流信道模型, 然后利用MIMO技术相关原理搭建了LED可见光通信系统模型, 最后采用最大比合并的方法恢复出原始的信号, 并计算误比特率。结果表明, 在相同的湍流强度下, 随着系统分集程度越大, 误比特率越低; 在强湍流信道环境下, M=3, N=4的通信系统实现了10-7的误比特率, 与M=1, N=1的通信系统相比, 误比特率降低了5个数量级。该研究验证了MIMO技术抑制湍流效应的可行性与有效性。     

一种基于RS码和MPPM的新型大气激光通信系统

为了进一步改善大气激光通信系统的性能,将具有强纠错能力的RS码和具有更强的传信能力和更高的带宽利用率的三脉冲的多脉冲位置调制(MPPM)技术引入了系统。实现了一种新型的大气激光通信系统,即基于RS码和MPPM的大气激光通信系统。实验结果表明,用FPGA实现的这种新型系统能够正确地完成二进制信息的传送。     

一种混合范数整形分辨率可调的波束形成器

针对实际应用中需要调节分辨率的现象,提出一种混合范数整形分辨率可调的波束形成器。该方法利用信号的稀疏特性与子空间方法使零陷和旁瓣降低的同时,根据l₂范数具有促进稠密解的特性,加入了对主瓣的l₂范数约束,从而增大主瓣的阵列增益强度,使主瓣宽度变窄。仿真结果表明,调节加权系数可以调节波束图的主瓣宽度、旁瓣高度和零陷深度,实现了分辨率可调的目的。也可以根据实际需要通过调节加权系数实现各性能参数间良好折衷。     

基于DSP的管道泄漏相关检测系统的实现

相关检测作为一种先进有效的管道检漏方法被广泛的应用.基于数字信号处理器(DSP),采用两路串行AD进行数据采集,设计了管道泄漏相关检测系统,使用汇编语言编写了相关算法和检测管道泄漏点的程序.实验结果表明,本系统能正确检测管道泄漏点.