采用STFT幅度值的长信号相位恢复算法

针对以往基于短时傅里叶变换(STFT)幅度值的相位恢复（STFTMPR）算法仅能处理一组较短的信号,并且信号的STFT幅度测量值的长度只能是质数的情况,提出了一种基于STFT幅度值的长信号相位恢复（LS-STFTMPR）算法。把一组长信号变化成几组较短的数组信号,通过改进的最小二乘（LS）法获取梯度下降（GD）法的迭代初始值,然后最小化各数组信号的非凸损失函数,并最终收敛到全局最小值。实验结果表明,在恢复一组较长信号的时候,所提算法的性能明显优于STFTMPR算法,并且具有较强的抗噪声能力。     

基于飞控信号频谱特征的无人机检测与识别系统设计

随着民用无人机的普及,无人机“黑飞”事件频频发生,给公共安全带来极大隐患。为了实现对“黑飞”无人机的有效 监管,设计了基于飞控信号频谱特征的无人机检测与识别系统,该系统以FPGA为控制与运算核心,采用AD9361射频收发 模块实现无线电信号采集,采集的信号送至FPGA后,进行信号预处理、短时傅里叶变换法(STFT)、飞控信号特征提取、飞控信号检测与识别等算法处理,完成无人机的检测与识别,识别结果传输到上位机显示,该系统能够快速实现对多架无人机同时进行探测识别,可识别出无人机具体型号、参数、数目,具有实际应用价值。     

基于小波变换的故障信号分析与检测

讨论了小波变换及其基本性质，探讨基于小波变换模最大值沿尺度演变的信号突变检测的基本原理与方法，在不同尺度上分析和处理信号的各种频率分量，使信号的奇点，突变点放大，提高信号的分辨率，信噪比。研究小波分析在机械工程信号处理中的应用，提出通过二进小波变换检测信号奇异点的实用技术。利用介绍的模极大值多尺度小波变换的方法，较有效地检测出滚动轴承故障发生的起始点，对在线故障诊断进行了有益的探索。     

电力系统谐波检测全相位频谱分析研究

为了解决电力系统谐波检测中存在的检测精度低的问题,提出一种改进的全相位时移相位差频谱校正算法,消除了相位值对采样中心样点的依赖性。将该算法用于电网含有谐波以及间谐波的测量分析,结果表明该算法在中高信噪比情况下相位误差小于1°,具有估计精度高且稳定性好的特点。     

基于FFT系数的正弦信号频率估计算法

针对基于FFT系数实部的频率插值算法在峰值谱线相位接近于±π/2时频率估计误差较大的问题,提出了一种改进的正弦信号频率估计算法。该算法首先利用FFT系数的实部和虚部序列索引出峰值谱线位置,然后根据峰值谱线的相位,选取实部与虚部序列中幅度较大的序列进行频率插值。仿真结果表明：在信噪比为3 dB、采样点为128的情况下,整个频段上归一化频率估计误差均方根小于0.02,接近Cramer Rao下限,整体性能优于基于FFT系数实部的频率插值算法和Rife算法。改进的算法频率估计精度高,计算量小,易于硬件实现。     

正弦调制相位信号参数估计的Cramer-Rao下限

正弦凋制相位信号是微动目标雷达回波微多谱勒信号的一般形式,微动特征提取最终可以转化为这类信号的参数估计问题.本文首先给出了目标微动背景下正弦调制相位信号的一般彤式以及各参数对应的物理意义,重点推导了高斯白噪声条件下,正弦调制相位信号参数估计的Cramer-Rao下限,得到了估计相位幅度和频率的Cramer-Rao下限与信噪比及数据长度之间的近似关系,并给出了近似所需满足的条件.最后通过理论推导和仿真计算得到了近似处理的误差曲线,证明了近似的合理性.     

频谱泄漏对正弦相位调制干涉测量精度的影响

在正弦相位调制(SPM)干涉仪中,若调制频率或者采样频率发生变化将使干涉信号出现频谱泄漏,减小了谐波分量的幅值,在测量结果中引入了误差。对频谱泄漏的产生及其对测量精度的影响进行了理论分析,获得了频谱泄漏引入测量误差的计算方法。实验测得频率漂移量在-0.3~0.3Hz内,得到的频谱泄漏引入的误差为0.3~7.9nm,当超出这个范围时,频谱泄漏误差将迅速增长。实验结果与模拟分析结果一致。     

基于短时傅里叶变换的干涉相位解缠方法

提出了一种基于二维短时傅里叶变换的干涉相位图解缠方法.该方法首先将干涉相位数据转变成指数,利用二维短时傅里叶变换进行处理,设置阈值,进行二维短时傅里叶逆变换;最后,求取复数相位,获得滤波后干涉相位,达到降低噪声和清除残差点的目的,并利用改进的Itoh方法对滤波后的相位进行相位解缠.仿真和实测数据处理结果验证了该方法的有效性,且与其他方法相比具有较高的精度.     

基于混合时-频分布的信号检测与瞬时频率估计

提出了一种基于分数阶线性及分数阶非线性时-频分布混合法,该方法将分数阶维格拉分布与加窗分数阶短时傅里叶变换相结合,在适当的分数阶时-频域进行信号检测与瞬时频率的估计.对于多分量信号,该方法能够有效地消除交叉项,同时提高自项的时-频分辨率.在对线性调频信号检测与瞬时频率估计应用中,计算机仿真表明该方法是有效的,具有良好的工程应用前景.     

基于Duffing振子的弱正弦信号检测方法研究

数值仿真发现,通过设置Duffing振子初值和参考信号初相使其满足一定关系,Duffing振子从大周期态向混沌态的转变(正向相变),比较其从混沌态向大周期态的转变(逆向相变),对周期策动力的幅值体现出了更稳健的敏感性.据此,提出了一种利用Duffing振子逆向相变实现弱正弦信号检测的方法,分析了其可行性,并通过仿真与传统的检测方法进行了对比.数据表明,相同条件下,所提检测方法具有更高的检测精度.此外,根据相空间分布特点,提出了一种相轨迹运动状态的判别方法.该判别方法计算量小,并具有较好的实时性,通过仿真验证了该方法的正确性.     

微弱正弦信号幅值混沌检测的一种改进方案

本文根据混沌系统在特定状态下对参数的敏感性,提出了一种检测微弱正弦信号幅值的改进方案.该方案采用线性最小二乘方法找到了待测微弱信号幅值与混沌动力系统特征指数之间的关系,给出了弱信号幅值的估计式.理论与数值仿真实验表明该方案的估计精度较高,计算量小,易于工程实现.     

基于运算放大器的三相正弦波振荡电路的研究

在实验室实验、测量等过程中,经常会用到三相正弦信号。通常情况下可以利用变压器从电网获得,但很不方便而且有一定的危险性和局限性。这里,利用运算放大器构成一种三相正弦波振荡电路,可以输出三相正弦波电压。输出频率可以由直流电压控制,并具有自动幅度稳定功能。     

判决反馈变步长盲自适应多用户检测

多用户干扰是影响码分多址系统性能的主要因素之一.基于判决反馈原理,本文提出一种变步长盲自适应多用户检测算法,以抵消多址干扰.理论分析和数值模拟表明该算法的收敛性能和误码性能均好于MOE检测器.     

基于语音频谱的共振峰声码器实现

共振峰声码器因其在理论上具有最低码率而一直是参数语音编码算法研究的重点。共振峰编码器的关键算法是基频和共振峰等语音参数的提取。在高分辨率语谱图基础上,利用语音信号的频域特性设计了一种简单有效的基频和共振峰提取算法。通过评价重建语音信号的音质,证明了参数提取算法的准确性。根据语音实验确定编码参数包含基频和前4个共振峰,并在保证语音质量的前提下制定各参数的量化指标。应用实际语音信号对算法的性能进行测试,试验结果证明算法在码率为1 400 b/s时具有良好的语音质量。     

Bootstrap方法在水声信号检测中的应用

提出Bootstrap方法的水声信号检测技术,将Bootstrap方法的数字仿真与经典统计学有机结合起来,利用小子样数据进行统计计算。对信号处理中的统计指标准确度进行评估并对小样本情况下参数值进行估计。采用高斯白噪声背景下的单频信号检测,对所研究的方法进行仿真验证。结果表明,该方法在进行水声信号的检测时是可行的、有效的。     

基于低速面阵CCD的正弦相位调制干涉测量

正弦相位调制(SPM)干涉测量技术用于表面形貌测量时,需要帧速高于300 frame/s的图像传感器,同时要求调制信号频率与图像传感器帧速成确定的整数倍关系。提出一种基于低速CCD(30 frame/s)的帧速可调的高速图像传感技术,通过控制每帧像素总数提高CCD帧速,研制出一种高帧速图像传感器,帧速可达300~1600 frame/s,且每帧大小连续可调。将该CCD传感器用于正弦相位调制干涉泰曼-格林干涉仪,测量镀膜玻璃板表面形貌,当CCD图像传感器的帧速与调制信号频率呈16,8,4倍的关系时,得到玻璃板表面形貌的轮廓平均算术偏差Ra小于1.8 nm,重复精度优于3 nm。     

基于相位一致性的红外图像边缘检测方法

由于红外图像的灰度和对比度较可见光图像的低,用基于灰度的边缘检测方法检测红外图像的效果不佳。针对这种情况,利用相位一致性对灰度和对比度的变化具有不变性的原理,提出了基于相位一致性的红外图像边缘检测方法。首先计算红外图像的相位一致性值,然后采用K-mean法分割出包含边缘的区域,最后用形态学相关方法生成边缘曲线。实验结果表明,该方法对红外图像边缘的检测效果比Canny算法更准确。     

一种谐波正弦语音模型的最佳相位估计算法

 基于谐波正弦语音模型(HSSM),利用最小二乘方法估计语音模型的最佳相位参数,给出了一种估计相位的批处理方法和迭代算法.把利用该算法得到的相位参数用于宽带语音编解码算法进行仿真,其结果与G.722.2标准宽带编码算法中的两种编码速率8.85kbit/s及6.60kbit/s的语音进行了比较,语音波形的比较和主客观测试结果表明该最佳相位估计算法相位参数估计准确有效,可由此建立的语音模型获得较高质量的合成语音.     

基于短时傅里叶变换的相位编码信号分析

在电子侦察中,需要判断截获的雷达信号的调制方式和调制参数.利用递归式短时傅里叶变换(STFT)和相参积累的分析方法,可对相位编码信号进行检测和解码.与一些常规方法相比,该方法在较低信噪比时也可以得到较好的分析结果.最后,通过计算机仿真验证了该方法的有效性.