低信噪比正弦信号相位差测量算法对比研究

相位差测量技术在许多领域有着广泛的应用,目前存在多种测量算法但并没有关于低信噪比正弦信号相位差测量的专题研究,针对这一问题研究了7种相位差测量算法的适用性和优缺点,其中包括相关分析法、傅里叶变换法、希尔伯特变换法、三参数法、数字锁相放大法、基于互相关的最小二乘法及正交延迟估计算法,详述了各算法的理论分析,并给出了具体算法在低信噪比条件下的MATLAB仿真结果,研究表明,三参数法、傅里叶变换法、数字锁相放大算法以及基于互相关的最小二乘法可以满足低至-20 dB的正弦信号相位差的测量,测量精度达到5％以内,并且对于小相位差的测量有着良好的效果.     

基于一元线性回归理论的数字正弦信号频率测量算法

针对传统过零频率检测方法对信号噪声与干扰抑制能力不强的特点,以及数字检测系统中存在最小相位分辨率等问题,提出一种基于一元线性回归理论的数字正弦信号频率测量算法.算法基于数理统计原理,数据分析不在乎信号过零点的准确位置以及单点信号值的准确程度,而是对信号零点附近的多点数据进行数值统计,因此对外界信号噪声及于扰有很强的抑制...     

基于DDS的多调制功能正弦信号发生器

为了研究一种基于直接数字频率合成技术（DDS）的正弦信号发生器,以89S52和现场可编程门阵列（FPGA）为控制核心,DDS专用芯片AD9851为正弦信号模块,并设计实现AM、FM及二进制键控（PSK、ASK）等多调制信号功能。结果表明：实现了频率范围1Hz-30MHz正弦信号的无失真输出;通过以AD811和推挽电路为基础的后级功放,正弦信号的输出幅度在50Q负载上达到Vopp=20V;多调制信号输出稳定。     

基于MSP430单片机和直接数字合成技术的信号发生器

介绍了基于直接数字合成技术（DDS）的正弦信号发生器的工作原理、系统结构及软硬件设计,该系统采用AD9850为核心芯片,以MSP430单片机为控制芯片,给出了AD9850子程序。系统能够实现高精度、宽频带、控制灵活的正弦信号输出。输出信号稳定不失真,工作性能可靠,具有广泛的应用前景。     

一种新型数字合成三相正弦波信号发生器

采用内存地址分页方式,将三相正弦波数字量化后的数字存在的２７１２８中,再利用具有二次缓冲特性的ＤＡＣ０８３２同时声产生出三相正弦波信号其特点是三相对称性很好。     

双音多频（DTMF）移频式远方跳闸信号传输接口装置的研究与试验

本文介绍了一种以通信领域广泛用的双音多频信号原理实现的远方跳闸装置，装置可把跳闸信号调制成可用标准音频通道传输的双音多频移频信号，可利用各种音频通道进行传输。     

EMD算法在移频信号解调中的应用研究

随着我国列车运行速度的不断提高,对列车运行自动控制系统的可靠性和安全性提出越来越高的要求.现存的算法大多考虑纯净的或SNR较高的移频信号.为了实现在强噪声背景下移频信号的可靠、准确解调,本文提出了一种基于EMD分解算法的移频信号解调方法,并进行了计算机仿真.仿真结果表明,用EMD分解算法能够从强噪声背景下分解出移频信号,结合FFT变换,可以实现移频信号的解调.与现存的算法比较,本文的算法简单,可实时性好.     

改善直接数字频率合成信号质量的研究

在本文的研究中,为降低DDS系统(direct digital synthesis)输出信号中的杂散成分,成功地设计和应用了光电隔离、低通滤波、浮地放大等多个电路模块.用理论计算、PSPICE软件仿真以及实验调试相结合,确定了一组不同截止频率的低通滤波器网络的详细参数.并利用C51语言设计出能够实现大数值数据高精度转换和运算的单片机程序.对实验结果的分析表明,所设计的频率合成系统最大杂散分量抑制达到-50dBc以上,输出合成信号的频率分辨率在主频为5MHz时小于0.0002Hz.     

小数频率信号的合成算法及其数字频谱分析

本文介绍了用查表法(look-up table method)合成小数频率信号的原理和算法;详细分析了这种信号的数字频谱结构和特征;得出了一些有实用价值的结论。     

基于高阶累积量ESPRIT算法的指数衰减 正弦信号参数估计

工程应用中环境噪声多表现为高斯有色噪声,而针对高斯白噪声进行处理的算法失效问题,提出了一种高斯色噪声环境中用于多分量衰减正弦信号频率和衰减因子估计的四阶累积量ESPRIT算法。首先,推导出四阶累积量与观测样本中的自相关矩阵和互相关矩阵之间的关系,求出其四阶累积量矩阵。其次,通过对四阶累积量进行广义特征值分解,根据广义特征值即可得到信号衰减因子和频率的估计值。最后对所提算法进行了仿真实验验证,在混合信噪比为0 dB时,所提算法针对多分量衰减正弦信号角频率和衰减因子的平均估计误差分别为0.002 0πrad和0.002 0。在高斯白噪声和高斯色噪声背景下与ESPRIT算法和Prony算法相比具有更强的噪声抑制能力和更高的估计精度。     

基于直接数字频率合成芯片的正弦信号发生器

本文论述了一个基于直接数字频率合成芯片AD9850,采用可编程门阵列FPGA设计完成的正弦信号发生器。该信号发生器包括信号产生部分、信号调理部分、信号处理部分和人机界面等4个部分。程序设计采用硬件描述语言VHDL,在ALTERA公司的Cyclone系列的EP1C6芯片上编程实现。经测试,该正弦信号发生器输出频率范围为1 kHz~10 MHz,输出幅度在50Ω负载上达VOPP≥1 V,具有频率设置步进功能、AM和FM调制功能,可产生二进制PSK和ASK信号。整机功能齐全,输出波形稳定,没有明显失真。     

基于快速傅里叶变换和互相关的多频微弱信号重构法

针对强噪声背景下恢复多频微弱信号波形的难题,提出一种新颖的基于快速傅里叶变换(FFT)和互相关的多频微弱信号重构法。首先使用FFT获取被测微弱信号的频域信息,根据FFT变换数据计算出被测微弱信号的各个频率成分的频率估计值;根据获取的频率估计值于存储空间中生成正交参考序列,使用生成的正交参考序列和被测微弱信号进行互相关运算;进而使用获取的互相关计算值完成对微弱信号中各个频率分量的幅度和相位的估算,最终使用得到的频率、幅度及相位的估计值完成对微弱信号的重构。还给出了FFT变换的数据长度N同微弱信号信噪比之间的关系。方波作为一种典型的多频信号被用于验证该算法,仿真分析和硬件实测结果均表明该方法可以有效得从强噪声中重构并恢复多频微弱信号。     

基于相位积累的多段异频信号的频率估计算法

多段信号的信息融合能够有效提高信号的频率估计精度。为扩展现有方法的适用范围,提出一种基于相位积累的多段异频信号的频率估计算法。算法通过生成异频分析参数矩阵克服了分段信号频率不等问题,实现了同频化处理;通过设计相位差补偿因子克服了分段信号相位不连续问题,达到了相位连续信号的频谱分析效果;通过搜索相位累积频谱的最大值获得了信号频率估计值。为验证算法的正确性,给出了详细的数学推导。仿真实验结果表明本文所提算法的频率估计误差约为现有方法的1/3~2/3,算法普适性强,频率估计性能稳定。     

基于直接数字频率合成技术的信号发生器设计

基于直接数字频率合成技术（DDS）,以LPC2132单片机和AD9852芯片为核心,并辅以外围模拟电路,设计了信号发生器。信号发生器由单片机系统、键盘液晶显示模块、波形发生模块和功率放大模块组成,实现了AM、FM、PSK、ASK、FSK信号调制。其中功率放大模块提高了输出波形质量并增强了其带载能力。应用嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,减少了系统的软件设计周期,并为各个任务的分配提供了良好的开发环境,体现了实时操作系统的优越性。