基于非线性最小二乘法的电力系统频率跟踪

电力系统频率是电能质量的基本指标之一,对频率的跟踪测量是电力系统正常运行、调节和控制的基础。文中提出了一种基于非线性最小二乘法实现频率跟踪的算法,并对该算法进行仿真,比较该算法和传统的基于最小二乘法的电力系统频率跟踪算法的优劣,表明该算法具有更好的精确性和实时性。     

基于强跟踪的平方根不敏卡尔曼滤波器

针对不敏卡尔曼滤波器在递推过程中的数值不稳定性以及系统发生突变时跟踪效果不佳的问题,提出一种新的机动目标自适应跟踪算法——基于强跟踪的平方根不敏卡尔曼滤波器(STF-SRUKF)。该算法一方面基于平方根滤波的思想,在递推过程中采用协方差矩阵的平方根代替协方差矩阵本身,以保证数值计算的稳定性;另一方面,基于强跟踪滤波的思想,在递推过程中引入时变渐消因子,实时调节增益矩阵,以增强目标运动发生突变时的跟踪能力。仿真结果表明,STF-SRUKF算法对于突发机动的目标运动模型具有良好的跟踪效果,而且具有较好的稳定性。     

一种基于子空间跟踪的认知MIMO预编码算法

针对多用户认知MIMO下行系统,提出一种适用于慢衰落信道环境的预编码算法。该算法基于子空间跟踪思想,利用信道时域相关性,通过递推方式自适应更新预编码矩阵来跟踪和适应慢衰落信道环境的变化。分别从算法收敛速度、收敛精度、跟踪性能以及计算复杂度四个方面进行了理论推导和仿真分析。结果表明,所提算法可以有效的跟踪信道环境的动态变化,与传统算法相比,在保证系统性能的同时显著降低了处理复杂度。     

基于最大似然估计的锁频环改进算法

在森林、室内、高空轨道等弱信号环境中,卫星导航接收机已不能使用传统锁频环正常跟踪接收信号多普勒频率,针对这一问题,基于最大似然估计提出了一种改进的锁频环算法,在传统锁频环混频器之前加入最大似然估计模块,给出了该算法的推导过程,结合传统锁频环的实现结构,提出一种整合了该算法的实现方案。仿真结果表明,该算法比传统锁频环在频率跟踪性能上有很大的改进。     

四阶累积量的递推估计及其应用

本文推导一种复数或实数零均值平稳随机过程的高阶累积量估计的递推算法,随机信号的“峰度”递推估计公式,在递推估计公式中引入了随时间变化的“修正”项,使得该递推算法还可适合非平稳过程高阶累积量的估计计算。并且,本文大量计算了多类型。多航速、多舰船辐射噪声的“峰度”值,分析了舰船辐射噪声特性。     

MIMO-OFDM系统的低复杂度递推信道跟踪算法

该文针对时变多径信道下的MIMO-OFDM系统,基于变分贝叶斯原理,提出了一种新的联合信号检测和信道跟踪的低复杂度半盲贝叶斯迭代接收机。针对该接收机,基于递推变分期望最大化(RVBEM)算法,提出了一种RVBEM信道跟踪算法。由于RVBEM算法需要进行矩阵求逆,因此以该算法为基础推导得到了一种时频域联合递推的低复杂度信道跟踪(TF-LCRVBEM)算法。TF-LCRVBEM算法不仅完全避免了矩阵求逆运算,还通过合理的近似使得算法只具有线性复杂度。分析和仿真表明,在时变多径信道下,所提迭代接收机具有远优于传统接收机和接近理想接收机的性能。     

高速8PSK调制信号的频率捕获及跟踪算法研究

载波频率同步是载波恢复的重要环节之一。本文基于高速8PSK调制信号完成载波频率估计的前提下,提出了一种采用二叉树(Binary Search Tree)频率搜索方法实现捕获及采用平均"滑动窗"递推最小二乘(RLS)一步预测方法实现频率跟踪的算法;并针对此方法进行了理论推导和蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真。结果表明,该方法适用于全数字高速数传8PSK调制信号接收系统,同时也可移植、推广至全数字雷达接收机中。     

基于递推质心算法的二元传感器网络分布式目标跟踪

传感器网络的一个重要应用方向是目标定位与跟踪。为了减少通信消耗,二元传感器是一个很好的选择。在递推质心算法和动态分簇结构的基础上提出了一种分布式递推质心算法,并将其应用到二元传感器网络分布式目标跟踪中。计算机仿真结果表明,该算法能够有效地对目标进行定位跟踪,并能够在节点密度大、节点探测半径大和采样周期小的情况下减少能量消耗和计算量,从而延长网络使用寿命。     

二维Tchebichef矩正反变换的快速算法

本文提出了一种二维Tchebichef矩正反变换的快速算法。在正变换中,使用Chebichef递推公式推导了一维Tchebichef矩正变换的快速算法,并将其推广至二维Tchebichef矩正变换的快速计算。在反变换中,使用Clenshaw递推公式我们推导了一维Tchebichef矩反变换的快速算法,并将其推广至二维Tchebichef正交矩反变换的计算。与以迭代方式计算Tchebichef多项式进而计算二维Tchebichef矩正反变换的方法相比,本文算法有效地减少了算术运算的次数,提高了计算速度。实验结果表明了该方法的有效性。     

OFDM系统中基于导符号和判决数据的频率跟踪环路

在相干正交频分复用(OFDM)系统中为跟踪多径信道的实时变化通常在时频网格上插入导符号来进行信道估计.对利用这些导符号结合判决数据进行频率跟踪的算法作了进一步的研究.在时域和频域都重新推导了频偏的估计结果,经过合理近似,得到了时域最大似然估计的近似解;在频域推导了另一种形式的似然函数,得出了最大似然估计的解析表达式.新的频率跟踪算法降低了计算量,提高了频率同步的精确度.     

非线性最小二乘法的电力系统频率跟踪

提出了一种基于非线性最小二乘法实现频率跟踪的算法,对各种信号模型进行了仿真,并利用FPGA实现该算法,设计是在CycloneIII系列芯片EP3C80F780C8中完成,主频采用50 MHz。实验表明,该系统具有设计简单、可靠性高、跟踪效果好等特点,具有良好的实用价值。     

An adaptive notch filter with improved tracking properties

An analysis of the properties of an adaptive notch filter (ANF) applied to time-varying frequency tracking is presented. Starting from the derivation of an expression for ANF output power, asymptotically optimal values for the pole contraction and forgetting factors are derived for recursive prediction error (RPE) type ANF algorithms. Based on the obtained results, a new ANF algorithm that includes adaptation of both pole contraction and forgetting factors is proposed. The given experimental results confirm the theoretical conclusions and show that the proposed algorithm is highly efficient in practice     

一种基于自相关矩阵的OFDM信号同步参数盲估计算法

该文提出了利用自相关矩阵实现OFDM信号符号定时参数和频偏估计算法。该算法不需要数据辅助,通过使得接收信号自相关矩阵非对角线元素的模值之和达到最小实现分数倍频偏的跟踪,通过判断对角线元素位置发生的移动可以准确地估计整数倍频偏,同时通过使得对角线上对应虚载波位置的元素的模值之和最小实现符号同步。文中给出了算法的推导过程和具体应用的步骤。仿真结果表明该算法具有较大的估计范围以及良好的估计精度。     

π/4DQPSK载波跟踪环的设计与实现

简单介绍了无线通信技术中π/4DQPSK技术的特点和存在的主要问题,给出了其调制原理。针对在接收机解调时存在的载波频率偏移的问题,设计了一种完整的载波跟踪方案,详细推导了方案中鉴别器的算法,给出了二阶环路滤波器和数控振荡器（NCO）的实现方案,并在Matlab工具中完成了方案的算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）测试。结果证明该方案设计简单,有良好的抗噪声性能,能有效的实现载波跟踪。     

基于射频隐身的采样周期和辐射功率控制方法研究

为进一步提高雷达的射频隐身能力,合理分配相控阵雷达的工作参数,在目标跟踪时,对雷达的采样周期和辐射功率控制方法进行研究。首先,根据目标运动状态的不同,对雷达采样周期与辐射功率自适应设计方法进行分析,在满足系统跟踪性能要求的前提下,建立了控制参数的优化模型;然后,利用粒子群算法优化自适应采样周期和自适应辐射功率等参数,有效地降低了跟踪性能误差,提高了雷达系统的射频隐身性能。与传统的雷达采样周期和辐射功率算法进行了仿真比较,结果表明所提的算法取得了较好射频隐身效果。     

星空背景下红外弱小目标的快速检测

为了实时检测天基平台上超远距离成像的星空背景下红外弱小运动目标,提出了一种基于时空域方向滤波和最小二乘预测的算法。首先,介绍了传统的方向滤波及时序上的双向滤波两者的频域理论推导,并经过对比说明了双向滤波的优点。接着,在双向滤波基础上,提出了一种新型方向滤波算法,并分析了新型算法在时耗方面的优势。然后,在分析新型方向滤波算法性能的基础上,说明了基于过门限率的图像分割方法。最后,介绍了最小二乘预测的理论,并给出了相应的跟踪算法。实验结果表明:目标的位置跟踪偏差平均约为1个像素,在图像大小为256×256像素的情况下,20帧图像的检测跟踪时间平均约为1.137 s。检测跟踪效果满足精度要求,检测时间也基本能满足超远距离成像红外系统的实时性要求。     

基于TMS320LF2407的新型超声波电源的研究

以30kHz／3kw的超声波电源为研究对象,采用DSP芯片代替单片机,设计软、硬件。实现频率跟踪和功率调节控制,提高系统实时性。在此采用全桥逆变器作为超声振动系统的功率转换主电路,解决由于负载温度变化等原因产生谐振频率的漂移,保证系统的高效率。研究粗精复合的频率跟踪方案,采用扫频方法实现频率粗跟踪。采用硬件锁相环实现精跟踪。这两种方法的结合既保证在较宽的频率变化范围内实现频率自动跟踪,又保证跟踪的快速、准确。为适应负载变化的要求,采用软开关的PS-PWM控制方法,使系统的输出功率连续可调。     

基于DSP的FFT算法在无功补偿控制器上的应用

介绍基于交流同步采样和傅里叶算法的三相功率计算方法,采用TI公司的32位定点DSP TMS320F2812为控制器的CPU,根据非正弦周期信号的无功功率理论,固定采样点数,适时测量工频周期,自适应调整采样闽隔,解决了同步采样问题。采用快速傅里叶算法,实现了对无功功率和有功功率的准确测量,准确跟踪系统无功变化,使系统无功功率动态实时补偿。     

A fast time-domain algorithm for the simulation of switching powerconverters

An efficient algorithm for the simulation of switched-mode power converters is developed. A Chebyshev series expansion is used to effectively solve the differential equations describing the system in each topology. The power of the new simulation technique lies both in the simple, but accurate, polynomial approximation for the state transition matrices and in the ability to explicitly obtain the instants at which the switching of the circuit topology takes place. The simulation technique is illustrated with reference to a simple Buck converter operating at a constant frequency. The derivation of the new algorithm is presented and its performance is analyzed. The case of a rapidly varying input forcing function is analyzed. Examples illustrating the generality and the computational efficiency of the algorithm are presented