最佳逼近法在晶体频温曲线拟合和TCXO中的应用

在频率控制领域中,常用最小二乘法来进行数学逼近,但所需的是频率偏差最小而不是它的平方和最小。为此,在频率控制领域首次引入了最佳逼近算法,它能给出频率偏差的最小-最大解。该文不仅给出了最佳逼近算法用于晶体谐振器频率温度特性曲线拟合的方法和例子,并将该算法与最小二乘法作比较;从中看出该算法与最小二乘法比较具有优势。而且给出了它用于单电容温补晶振(TCXO)设计的方法和例子,并且在这个基础上制作了一个TCXO样品,经过补偿后该TCXO的频偏小于±1×1-0 6。结果表明:在频率控制领域最佳逼近算法比最小二乘法更有效。该算法对曲线拟合和工作温度范围在晶体谐振器两个零温度系数点之间的TCXO有实际意义。     

UFMC系统在多径衰落信道中的干扰消除

通用滤波多载波(UFMC)是5G通信系统中的关键技术,能够降低带外泄露.但是在多径衰落信道下UFMC系统会受到符号间干扰(ISI)和多普勒效应产生的载波频率偏差的影响,从而使系统的性能下降.为了消除系统中的干扰,提出了一种迭代最大似然算法.该方法主要通过迭代最大似然算法(ML)计算出载波频率偏差,把估计出的结果作为初始值并运用迭代的方法得到最终的载波频率偏差,当达到收敛区间时,迭代结束;最后利用相位旋转的概念补偿载波频率偏差并运用最小二乘算法更新信道响应信息,减少该系统干扰.仿真结果表明,在信噪比大于10 dB时,随着信噪比的增大,算法能够有效地抑制系统中的干扰,提高UFMC系统的性能.     

基于CORDIC的精确快速幅相解算方法

针对传统CORDIC算法进行高精度幅度相位解算时迭代次数过多、时延较长、相位收敛较慢等局限,提出了一种基于最佳一致逼近方法的幅度与相位补偿算法,即利用传统CORDIC算法迭代一定次数后得到的向量信息,采用最佳一致逼近方法对幅度和相位分区间进行一阶多项式补偿,有效提高了计算精度.仿真及实测结果表明,对传统CORDIC算法4次迭代后的结果进行补偿,幅度相对误差可达到10^-5量级、相位绝对误差可达到10^-5度量级,最大输出时延不大于100ns.在使用部分专用乘法器的条件下,寄存器消耗降低了42.5%,查找表消耗降低了15.5%.采用该补偿算法,每多一次CORDIC迭代其相位精度可提高约一个数量级.因此,本文提出的补偿CORDIC算法在迭代次数、计算精度等方面优于传统CORDIC算法,适合于高精度计算的场合.     

分形差分高斯噪声中正弦波频率估计

本文提出了分形噪声中的谐波恢复问题，针对分形差分高斯噪声中正弦波频率估计，提出了一种偏差补偿线性最小二乘与极大似然估计相结合的组合算法。模拟实验结果表明，该方法不仅具有高的分辨率，而且能有效地抑制分形差分高斯噪声的影响。     

GPS驯服中无偏滑动平均滤波算法的研究

 分析已有GPS驯服中滤波算法的特点,提出了基于GPS的实时频率误差处理及状态估计的无偏滑动平均滤波算法.该方法继承了普通滑动滤波算法低噪声特点,且用线性回归估计补偿了普通滑动滤波算法的偏差,利用该方法滤除频率测量误差中的频率偏差和多通道GPS接收机秒信号(GPS1PPS)的锯齿误差,并预报晶振状态.MATLAB仿真和实际测试结果都证明了无偏滑动滤波算法比普通滑动滤波有效,提高了晶振频率的长期稳定度和准确度,实际系统中恒温晶振OXCO-131的长期频率稳定度的Allan方差提高了约三个数量级,达到3.5E-12/d.     

分段制造中大尺寸测量的关键算法研究

组建由激光跟踪仪和数据处理软件组成的计算机辅助测量系统.对分段制造中大尺寸构件的几何量信息进行评价.并对其中的激光测距系统进行横向和径向误差补偿.以半径约束最小二乘法解决了分段构件拟合信息不足的问题,提高拟合精度.用仿真和实际实验结果验证了该算法对噪声的鲁棒性增强.利用最佳适配算法将多站的测量统一到CAD全局坐标系下,并与CAD比较偏差.以隧道构件为研究对象,应用于隧道构件生产厂家质量控制中.     

飞机颤振模态参数的偏差补偿辅助变量辨识

在输入—输出数据中带有噪声时,传统的最小二乘辨识算法给出模型参数的有偏估计.当噪声方差的估计值可获得时,采用偏差补偿算法能够得到模型参数的一致性估计.在辅助变量算法的基础上结合偏差补偿算法进行推广得到偏差补偿辅助变量辨识算法.采用适用于噪声环境的偏差补偿辅助变量辨识算法,可准确地辨识飞机的颤振模态参数,该算法结合传递函...     

基于驱动量补偿的压电型微小机器人运动控制

为解决一种左右平行驱动式压电陶瓷微小机器人,由装配误差和压电陶瓷特性的不一致所带来的运动偏差,提出了一种基于驱动量补偿的方法对微小机器人进行运动控制.在详细分析微小机器人的stick-and-slip 运动原理的基础上进行实验设计,对左右压电陶瓷驱动器分别输入不同的驱动量,得到多个微小型机器人在横向位置上的位移偏差量.对所得实验数据用最小二乘法进行处理,并拟合出曲线,进而确定微小型机器人的输入驱动量的补偿值.实验表明,加入了补偿输入后,微小型机器人在相同步数下的直线前进运动中,横向的位置偏差减少为原来的6.1％.利用最小二乘法所得到的基于驱动量补偿的运动控制,能有效抑制微小机器人直线运动中横向位置的偏差.     

一种同频重叠信号自适应盲分离算法

针对同频重叠信号的单通道盲分离问题,提出了一种自校正频偏和调整幸存路径数目的盲分离算法。针对两路QPSK信号同频重叠的且存在频率漂移等单通道信号盲分离,推导了基于过采样的信道参数估计模型,利用纠错编码的方法降低误码率,利用指数加权递归最小二乘法(RLS)估计信道参数,并利用估计出的信道参数校正频率漂移等带来的频率偏差,通过在逐幸存路径(PSP)算法调整幸存路径数目解决信道参数收敛和计算复杂度之间的矛盾,提高了频率漂移等变化信道下的参数估计性能,并降低了计算量。仿真结果表明,该算法能够较好地实现频偏自校正,弥补频率漂移带来的影响,同时可以大幅度降低计算量。     

信号频率的卷积窗比值新算法

针对传统窗函数的特性引起经典频谱校正法测频精度较低这一技术瓶颈,给出了运用卷积运算构造新窗函数的方法。以矩形卷积窗函数为例,在长度相同的条件下说明了新窗函数的优良特性;针对该新窗函数提出了基于最小二乘逼近的比值新算法,对实际的多频率信号进行频率测量研究。结果表明：该新算法可以实现信号频率的高精度测量,这种通过最小二乘逼近将复杂窗函数应用到比值校正法中的思路具有理论与工程应用价值。     

一种改进的宽带数字阵通道均衡频域算法

对于宽带数字阵列雷达,通道之间的幅相特性不一致性（通道失配）严重影响了雷达阵列信号处理的性能,通道均衡是补偿通道失配的一种方法。基本的通道均衡算法可以一定程度补偿通道失配。为了改进基本的通道均衡算法性能,给出了一种参考通道幅度响应加权最小二乘拟合通道均衡频域算法,并通过仿真和实验,对该算法的性能进行了验证。仿真结果表明,该新算法与基本算法相比可以获得更好的幅度和相位一致性,其性能与理想均衡效果更接近。     

T/R-R高频地波雷达球面定位算法研究

T/R-R高频地波雷达可以对海面目标超视距探测,探测距离高达几百公里,因此由雷达量测量对目标定位应考虑地球曲率影响.本文分别给出了球面定位算法及其定位精度公式.应用加权最小二乘算法可实现目标精确定位.仿真分析了平面定位偏差、加权最小二乘球面定位GDOP.结果表明球面定位算法可消除定位偏差,加权最小二乘球面定位可提高目标定位精度.     

航空光电稳定平台扰动频率自适应的自抗扰控制

为了进一步提高光电稳定侦查平台的抗干扰能力,文中提出一种基于扰动频率自适应的自抗扰控制新方法。首先,基于带宽单参数化的设计方法,设计了扰动频率自适应的扩张状态观测器,从而解决了传统扩张状态观测器对二阶及二阶以上系统扰动观测存在明显相位滞后的影响;然后,设计了带扰动补偿的控制规律;最后,在模拟飞行器中以2.5 Hz 以内任意频率扰动的作用下,测试其抗扰动的性能。实验结果表明:对比于传统的平方滞后超前控制器,采用于扰动频率自适应的自抗扰控制器,系统的扰动隔离度至少提高6.72 dB,且随着扰动频率大于0.5 Hz,扰动隔离度的提高更为明显,最优情况已达到12.94 dB;同时,该控制器具有很强的鲁棒性,允许被控对象参数在10%的范围内浮动,满足高精度光电稳定平台的性能要求,具有较高的实用价值。     

一种高效实用的宽带速度补偿技术及性能评估

基于高速目标宽带线性调频回波模型,推导了高速目标的去斜回波理论表达式并进行了定性分析;在分析去斜回波表达式中速度项影响的基础上,给出一种工程实用化的速度补偿方法,该方法具有计算量小、稳健有效的特点;利用信息熵和归一化方差评估速度对一维距离像的畸变影响,并给出该速度补偿技术对雷达测速的精度要求;最后,通过仿真验证了结论的正确性和有效性。     

基于可见-近红外光谱技术的润滑油酸值无损检测方法研究

研究了基于可见-近红外光谱技术的润滑油酸值无损检测方法.获得了润滑油在475～975 nm范围内的可见-近红外光谱.采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立可见-近红外光谱检测模型,并通过将无信息变量消除算法(UVE)与连续投影算法(SPA)相结合进行光谱有效波长选取.通过UVE-SPA法进行变量选择计算,最终将原始...     

Study on frequency estimation based on weighted least square method with three Fourier coefficients

In this paper, a sinusoidal signal frequency estimation algorithm is proposed by weighted least square method. Based on the idea of Provencher, three biggest Fourier coefficients in the maximum periodogram are considered, the Fourier coefficients can be written as three equations about the amplitude, phase, and frequency, and the frequency is estimated by solving equations. Because of the error of measurement, weighted least square method is used to solve the frequency equation and get the signal frequency. It is shown that the proposed estimator can approach the Cramer-Rao Bound （CRB） with a low Signal-to-Noise Ratio （SNR） threshold and has a higher accuracy.     

SRD倍频器自给偏压温度补偿研究

本文阐述了ＳＲＤ倍频器进行温度补偿的原理，采用“最小二乘法”建立的补偿网络，成功地对Ｓ波段微带六倍频器进行温度补偿。     

基于总体最小二乘准则的OFDM系统时变信道估计

信道估计的准确程度直接影响正交频分复用系统的性能。为了提高时变信道估计算法的精度,基于总体最小二乘准则( TLS)提出了一种时变信道的估计方法。该方法用线性模型对时变信道进行建模,不仅考虑了信道噪声,同时也兼顾了模型误差。该方法能较好地跟踪信道的变化,显著消除模型误差。仿真结果表明所提算法的均方误差介于最小二乘算法与最小均方误差算法之间,在不同归一化多普勒频移下,该算法具有较好的稳健性。     

水下运动目标线谱噪声源识别方法研究

根据运动声源的多普勒频移特性,该文提出单水听器识别低频线谱噪声源位置的3种方法。首先,利用加窗互Wigner-Ville分布(cross Wigner-Ville Distribution, XWVD)精确提取微弱多普勒频移曲线后,分别使用频率交点和最小二乘来估计噪声源通过水听器的正横时刻从而识别噪声源位置,这两种方法称为频率交点法和最小二乘法。进一步地,利用直接对多普勒信号做WVD后自交叉项的能量发散特性,得到一种计算量相对较小的噪声源识别方法。水池试验和海上试验分析结果表明,基于多普勒效应的3种方法都对噪声源进行了有效定位,性能明显优于现有的通过特性法,其中最小二乘法定位精度略优于基于交叉项特性的方法,频率交点法定位误差略大。