多相位数据转换跟踪环的抖动测试

根据高速、高精度锁相环抖动测量的需要,在基于单相位数据转换跟踪环的抖动测试模型的基础下,提出一种基于Xilinx芯片的多相位数据转换跟踪环的抖动测试算法。根据这两种方法的抖动测试模型,比较各自的抖动误差表达式,并采用Xilinx芯片定点仿真。理论分析和仿真结果均表明,在采样周期一致的情况下,多相位的抖动误差测试精度相较于单相位的抖动测试精度相应倍数的提高。该方法缓解了Xilinx芯片中时钟限制,提高了SDH抖动测试精度。     

计算有效的多模盲均衡算法

为了进一步降低多模盲均衡算法的计算复杂度,研究了一类计算有效的量化误差多模算法。符号误差多模算法对误差信号取符号操作,降低了计算复杂度,易于硬件实现。采用抖动量化技术可以进一步提高符号算法的鲁棒性,但稳态均方误差性能有所下降。利用变步长策略的变步长抖动符号误差算法不仅收敛速率快,而且具有低稳态均方误差值。仿真结果验证了这三种算法的特性。     

软件无线电中ADC孔径抖动对SNR影响的建模与仿真

利用Simulink建立了两种仿真模型验证分析软件无线电中ADC孔径抖动对SNR的影响,模型一采用输入信号的抖动来仿真ADC采样孔径抖动产生的影响,模型二采用时钟源加入高斯噪声的方法较真实地模拟了ADC采样时钟的抖动情况。两种模型的仿真曲线与理论曲线基本吻合,证明了模型的正确性,尤其是模型二建模解决了有抖动的采样脉冲产生和参数计算中信号同步的关键问题,得到了更真实、准确的特性曲线,为深入研究高速高精度ADC的孔径抖动测量、分析和控制提供了一个比较可靠的依据,对系统设计提供了有益帮助。     

牵引逆变系统实时仿真模型的研究

研究车载牵引控制优化问题,针对克服机车牵引控制器车载测试存在的针对误差较大和不同步的弊端,提出设计实际控制器与虚拟被控对象相结合的牵引控制器测试模式.根据dSPACE实时仿真器建立了牵引逆变器和牵引电机的实时仿真模型,对仿真器的采样步长与控制器的事件步长不同步而导致的采样延迟,采用了一种补偿算法,有效消除了因采样延迟产生的仿真误差.对建立的牵引逆变系统实时仿真模型的正确性进行仿真.结果证明了补偿算法的有效性.实时仿真模型已应用于牵引控制器的研发与测试,取得了较好的效果.     

空间光通信中轨道短时预报

瞄准、捕获和跟踪(PAT)技术是星间光通信的关键技术之一,高精度卫星轨道短时预报能有效实现PAT.首先在EGM96地球引力场模型下建立了卫星状态动力方程和预报方程,然后改进基于数值算法的扩展卡尔曼滤波算法对卫星轨道短时预报,最后以champ卫星星载GPS实时定轨数据为卡尔曼滤波器观测数据进行仿真实验:预报卫星位置误差约亚米级,速度误差约0.05m/s;卫星位置和速度的均方差估计趋于稳定,在一定程度上能很好地克服离散误差和模型误差对轨道估计精度的影响.PAT瞄准精度约1.6 μrad.预报轨道精度能满足空间光通信PAT技术要求.     

基于多维独立成分分析的数值仿真与分析

通过引入一个用于评价多维独立成分分析(MICA)算法性能的指标,进行数值仿真来研究其分离性。将多维Amari分离误差作为度量多维独立成分分析算法性能的一个重要指标,在比较分析研究vkMICA、cfMICA、MSOBI、SJADE等四个算法的分离性能的基础上,使用随机分布生成的字母信号进行仿真与测试,直观地显示了MICA模型的分离效果和不确定性。研究结果显示,MICA是一种非常有效的进行多维源信号分析的方法。     

基于改进K-means算法的光通信数据异常检测预警方法

在光通信系统的使用中，存在数据异常的情况，影响光通信质量，设计一种基于改进K-means算法的光通信数据异常检测预警方法。为解决容易陷入局部最优解与结果不稳定的问题，引入t-近邻距离思想改进K-means算法，实施光通信异常数据挖掘；通过自适应中值滤波方法实施光通信异常数据的去噪处理；基于动态时间规整与小波变换设计光通信数据异常检测模型；设计预警模式以实现光通信数据异常预警。测试设计方法的检测能力与性能，测试结果项目该方法能够明确检测到异常数据片段，异常检出率最高可达94.13%,灵敏度为0.99,前期增长比较显著。     

捷联惯导在轨标定算法研究

为了保证长期在轨工作的捷联惯性导航系统的精度,设计了一种捷联惯导在轨标定算法.通过分析捷联惯导的主要误差源,建立了标定误差模型和导航误差模型.用加速度计的零位漂移、陀螺仪的零位漂移、陀螺仪的标度因数误差和安装误差构造系统状态方程,利用卫星导航系统提供的速度、位置信息和星敏感器提供的姿态信息构造量测方程,经过滤波运算得到各项误差估计值.算法解决了捷联惯导与星敏感器坐标轴不重合的问题,提高了嵌入式计算机的计算能力.最后对算法进行了数学仿真,仿真结果证明了算法的有效性.     

网络化测试系统中时滞误差的动态补偿

以基于网络的动态测试为研究背景,在无GPS等时钟同步设备的条件下,设计一个基于LMS算法的自适应估计器,对参比系统、被测系统及误差处理器的时钟源同步误差进行在线估计,实现了对网络时延引起的时滞误差的动态补偿。仿真结果表明,该自适应时延估计器能够有效地对时钟源同步误差进行估计,网络化测试系统动态补偿后的总误差比补偿前下降了85％。     

杯形波动陀螺高稳定度正弦驱动技术研究

杯形波动陀螺具有极高的Q值,一般都在20 000以上,因此仅仅0.3‰的驱动信号频率误差都会使陀螺机械灵敏度降低99%以上。针对这一问题实现了一种基于直接数字频率合成的高性能正弦信号生成算法,以此为基础从统计域的角度对引起频率源抖动的根源进行了估计分析,并给出了一种具有针对性的抖动分离方法,为频率源的设计提供了理论指导和依据,降低了修正和优化频率源的盲目性。由阿伦方差可知采用抖动分离方法优化后,频率源短期稳定度提高约为20%。通过对设计的频率源进行一系列时域和频域测试分析,证明最终的驱动信号频率稳定在1 mHz以内。     

Identification with stochastic sampling time jitter

This work investigates how stochastic sampling jitter noise affects the result of system identification, and proposes a modification of known approaches to mitigate the effects of sampling jitter, when the jitter is unknown and not directly measurable. By just assuming conventional additive measurement noise, the analysis shows that the identified model will get a bias in the transfer function amplitude that increases for higher frequencies. A frequency domain approach with a continuous-time model allows an analysis framework for sampling jitter noise. The bias and covariance in the frequency domain model are derived. These are used in bias compensated (weighted) least squares algorithms, and by asymptotic arguments this leads to a maximum likelihood algorithm. Continuous-time output error models are used for numerical illustrations.     

天基光学传感器姿态实时校正算法

卫星在轨运行过程中,载荷姿态不可避免受到平台抖动、传感器热形变等安装误差因素一定程度的影响,导致图像定位精度下降。针对该问题,通过建立相应的安装误差状态转移模型和基于特征点的观测模型、采用扩展卡尔曼滤波（ EKF）,实现对安装误差的实时估计。采用基于特征点的天基传感器姿态实时校正方法,数学仿真表明：该方法能够实现姿态实时校正,且性能稳定,可有效提高图像定位精度。     

Jitter models for the design and test of Gbps-speed serial interconnects

We present a comprehensive analysis of jitter causes and types, and develops accurate jitter models for design and test of high-speed interconnects. The recent deployment of gigabit-per-second (Gbps) serial I/O interconnects aims at overcoming data transfer bottlenecks resulting from the limited ability to increase chip pin counts in parallel bus architectures. The traditional measure of a communication link's performance has been its associated bit error rate (BER), which is the ratio of the number of bits received in error to the total number of bits transmitted. When data rates increase, jitter magnitude and signal amplitude noise must decrease to maintain the same BER. As data rates exceed 1 Gbps, a slight increase in jitter or amplitude noise has a far greater effect on the BER.     

IP／DWDM光Internet中一种演化-单纯形QoS组播路由算法

本文设计了一种IP／DWDM光Internet中的QoS组播路由算法。在给定用户请求的情况下，基于演化一单纯形算法构造带宽、延迟、延迟抖动与出错率受限且费用优化的QoS组播路由树，兼顾网络负载均衡。仿真结果表明，该算法是可行和有效的，明显优于基于传统遗传算法的QoS组播路由算法。     

IP/DWDM光Internet中一种演化一单纯形QoS组播路由算法

本文设计了一种 IP/DWDM 光 Internet 中的 QoS 组播路由算法。在给定用户请求的情况下,基于演化-单纯形算法构造带宽、延迟、延迟抖动与出错率受限且费用优化的 QoS 组播路由树,兼顾网络负载均衡。仿真结果表明,该算法是可行和有效的,明显优于基于传统遗传算法的 QoS 组播路由算法。     

NGI尺度收缩混沌变异QoS组播路由算法

IP／DWDM光Internet是下一代互联网主要组网技术之一,服务质量组播路由算法是其一个研究热点,已经证明它是NP完全的。为此设计了一种非NP类算法,基于尺度收缩混沌变异进化算法,构造一棵带宽,延迟,延迟抖动和出错率受限且费用优化的QoS组播路由树,兼顾网络负载均衡。仿真研究表明,该算法是可行和有效的,较好地克服了传统遗传算法的早熟和收敛性差的问题。     

基于网络流量预测的抖动缓冲控制算法

根据网络流量的变化规律,提出自回归模型下的抖动缓冲控制算法。通过改进的随机中点置位算法,建立具有突发性和自相似 性的网络业务流量预测模型。依据网络流量的预测值设置缓冲区大小,并在使用中不断改进以提高缓冲区设置精度。采用Matlab软件对抖动缓冲控制算法进行仿真,基于E-modle对语音质量进行评估,结果表明该算法在没有其他服务质量保证的情况下,MOS值均在中级标准以上,较好地改善了网络电话的语音质量。     

适用于惯性动作捕捉与复现系统的轨迹捕捉算法及其实现

针对惯性动作捕捉与复现系统轨迹捕捉过程中由于零速检测不准确、姿态角误差发散造成捕捉到的轨迹不够平滑进而导致动画复现过程中人体模型发生严重抖动甚至位置跳变的问题,提出了一种基于改进零速检测的轨迹捕捉算法,可得到较高平滑度的轨迹.本文结合试验分析了零速检测误检源,并根据拉依达准则优化了检测算法,在此基础上构建了完整的轨迹捕捉Kalman滤波算法框架,其内嵌的姿态深度修正模块可有效抑制姿态角误差发散.最后通过实物试验,从精度和稳定性两方面验证了轨迹捕捉算法的可行性,试验表明,本文所述轨迹捕捉算法能得到较高平滑度的行走轨迹,因此能在一定程度上减小动画复现过程中人体模型的抖动,具有重要的工程意义.     

基于梯度型最小二乘滤波的船摇隔离度测试研究

针对传统船摇隔离度测试方法效率低、误差大、操作复杂、且不能有效解决扰动跳变的不足,对船摇隔离的基本原理进行了分析,建立了梯度型最小二乘滤波模型,提出了基于梯度型最小二乘滤波算法对测量数据进行滤波处理,利用VC++编程实现对船摇隔离度的自动化测试,并在船舶生摇的条件下进行船摇隔离度的测试分析;对比传统方法测试结果表明,该方法能有效滤除测量数据中的随机误差,较大程度地降低了扰动跳变的抖动量,提高了伺服系统船摇隔离度的测试精度。