六点拟合的正弦信号的插值多项式测频

本文提出一种新的快速测量正弦信号频率的方法,它主要利用三次多项式插值函数来拟合6个经过DFT变换的数据点,然后通过求插值函数的极值点来进行频率估计。仿真结果证明方法的有效性和简便性。     

快速PO-MoM技术分析电大载体线天线宽带特性

PO-MoM混合方法是研究电大尺寸载体上天线特性的有效方法。在应用PO-MoM分析复杂载体上天线宽频带电磁辐射问题时,由于需要在间隔很小的多个频率点进行填充阻抗矩阵的运算,计算过程耗时多,效率低。本文采用阻抗插值技术,通过构造有理插值函数来快速计算PO-MoM中的阻抗矩阵,并在迭代求解方程过程中采用了一种近场预条件技术,节省了计算时间,提高了计算效率。采用上述快速技术计算了垂直安装于平板的单极子天线和星载螺旋天线的宽带特性,并探讨了阻抗矩阵插值技术实现过程中一些参数的选取的问题。数值结果表明,结合阻抗插值矩阵插值技术并使用预条件技术的PO-MoM可以快速有效地分析大型复杂载体上天线的宽频带特性。     

基于Kriging法的海上短波通信可用频率插值方法研究

克里格法在统计意义上是一种对区域化变量的取值求线性最优、无偏内插估计的一种方法。分析了克里格法的插值原理及变异函数的确定方法,利用普通克里格法对海上短波通信可用频率实测数据进行插值,提出了一种新的短波通信可用频率插值方法。通过实测数据仿真验证了该方法的可行性和有效性。对海上短波通信可用频率的选用具有重要的应用价值。     

一种基于FFT的高分辨率音频频率测量方法

传统音频分析算法中存在的栅栏效应和频率泄露现象大大降低了频率、幅度的计算精度,尤其是在快速傅里叶变换中点数较少时,直接计算出的频率误差很大。基于此,该文提出了一种加窗插值快速傅里叶变换改进算法。在该改进算法中采用加窗插值算法来减小频谱泄露,消除栅栏效应引起的误差,改进频率及幅度校正参数的计算方法,大大提高了频谱频率及幅度的计算结果精度。     

一种提高ADC分辨率的插值滤波方法

基于过采样和求均值原理设计插值滤波器，来提高ADC的分辨率和SNR。根据奈奎斯特采样定理，对插值滤波器进行了采样频率分析、量化误差分析，并得出分辨率与OSR的关系。通过对插值滤波器的信噪比分析，得到噪声功率与ADC位数之间的函数关系。本文对方法的有效性进行了阐述，指出插值滤波改善SNR和提高信号测量的有效位数的前提条件。实践证明可以采用插值滤波技术，通过软件实现提高仪表分辨率和信噪比，降低仪表成本。     

基于稳健自适应频率采样的宽频电磁数值仿真

已有的基于Stoer-Bulirsch有理函数插值的自适应频率采样算法往往对插值间隔、收敛精度等参数非常敏感,算法稳定性差,甚至会出现伪收敛等问题.针对已有算法的上述缺陷,通过采用极点判断、插值区域二分、参数变换和多次收敛性检验等措施,提出了一种逐一增加采样点的自适应策略.形成了一种通用性强、稳定性好的自适应频率采样算法,可以用较少的采样点插值重构未知函数响应.并结合多层快速多极子方法,对宽频带目标电磁散射进行计算分析,实现采样频点的自适应选取,减少了计算量极大的精确数值计算的次数,提高了仿真效率.     

基于卷积窗的插值算法研究

快速傅里叶变换是谐波分析的常用算法,当采样不同步时,则导致各谐波间的频谱泄漏和栅栏效应.在尽量减少采样间同步误差时,选择适当的窗函数,并进行插值计算,可以减少频谱泄漏和栅栏效应.已知卷积窗比余弦窗具有更小的频谱泄漏,对卷积窗插值进行分析,计算推导显示当频率偏差δ为某一特殊值时,进行卷积窗插值能有效抑制频谱泄漏,计算精确度高.     

分形插值图像压缩的一种快速解码算法

一维分形插值图像编码是用插值点数据构造分形曲线来拟合数字图像的灰度曲线从而实现压缩。其解码过程就是求用插值点数据构造的迭代函数系统(IFS)的吸引子,由于图像数据以及分形插值迭代规律的特殊性,使得随机迭代算法和通常的固定迭代算法并不适用。本文设计了快速且节省内存的解码算法,并进行了复杂度分析。同时,本文的算法作为分形插值方法的一部分,同样可以用在分形插值法的其他应用领域。     

基于混合卷积窗的激光多普勒信号处理研究

快速傅里叶变换是激光多普勒测速系统信号处理的一种常用方法，但在异步采样时存在频谱泄漏和栏栅效应，其处理精度偏低。为了提高检测精度，提出基于Nuttall窗函数和五项最大旁瓣衰减窗函数的混合卷积窗改进六谱线插值校正算法。混合卷积窗在保证良好的旁瓣特性的同时也能保证主瓣不过宽，改进六谱线插值可有效抑制栏栅效应在参数估计过程中的负面影响，提高分析精度。为了避免解高次方程，提出三次B样条插值来拟合插值系数，并推导出改进六谱线插值的频率校正公式。搭建了双光束后向散射差动式激光多普勒测速平台，利用仿真数据和实测信号验证了本文算法在低信噪比环境下有较好的频率和速度测量精度。     

介质片对平面波的反射与透射的有限元算法

提高求解值精度的方法一般有：增加单元/结点数来达到所需的精度,获得较高精度而不增加结点数的另一种方法是应用高阶插值函数或高阶单元。对于均匀介质片对电磁波反射和透射问题,在用一阶插值函数实现下,再用二阶和三阶插值函数实现,可以看出,二阶和三阶插值函数明显好一些,在用三阶插值函数时,50个单元数和100个单元数几乎一致,也就是说,降低单元数而提高插值函数阶数也可以达到所需精度要求。还可看出100个单元的二阶插值函数和三阶插值函数所的数值基本上是一个量级。     

一种分析多目标散射问题的区域分解方法

提出了一种用于分析复杂多目标散射问题的区域分解方法. 在该方法中,每个目标作为一个独立的计算区域采用矢量有限元方法进行分析;各个区域之间通过基于格林函数的边界积分方程进行耦合;所得到的耦合矩阵方程采用基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数方法进行求解. 由于矢量有限元方法的灵活性,该区域分解方法特别适合于求解多个具有相同结构复杂目标的散射问题. 数值算例验证了该方法的准确性和处理复杂多目标散射问题的能力.     

减小硅外延自掺杂影响的改进的二步外延法

叙述了一种减小硅外延自掺杂影响的改进的二步外延法：减压－常压二步法。采用该方法所生长的外延层，其过渡区明显小于常规二步法的结果，和单纯减压方法所得的结果相当，外延层晶格质量明显优于单纯减压外延的结果。     

改进的数字天顶仪定位方法

针对数字天顶仪原有方法计算过程复杂和计算过程中存在误差的问题,通过改变时间补偿方式和优化迭代核心,提出了一种改进的数字天顶仪定位方法.该方法在切平面中进行均值过程,消除了原方法运算中引入的误差,也避免了切平面变换和反变换的反复计算,从而大幅简化了计算流程.通过实验比较了传统方法与改进方法的计算效率和精度,结果表明:改进方法的计算效率比原方法提高了至少6倍;改进方法赤纬的计算精度比原来的15米左右提高了约1.05 m.因此,改进方法能够在一定程度上提高定位的精度.     

一种适用于外场条件的红外系统分区域标定方法

为了减小全画幅平均红外标定引起的非均匀性误差,主要探究一种适用于外场条件的红外系统分区域标定方法。首先对增益系数矩阵进行估计,然后利用估计矩阵对标定区域进行划分,最后利用最小二乘法分别对不同区域进行标定,得到增益系数标定矩阵。通过开展大口径地基红外测量系统标定实验,对本文方法进行精度验证。结果表明,与传统方法相比,通过本文方法得到的标定方程进行目标辐射亮度反演时,平均相对误差减小13.07%,平均误差偏离度减小0.2877。该方法对于整个画幅标定精度更高,目标特性反演准确性显著提升,可为红外系统标定的实际工程应用提供有益的参考和借鉴。     

Performance of a new decoding method used in open-loop all-optical chaotic communication system

A new decoding method with decoder is used in open-loop all-optical chaotic communi-cation system under strong injection condition. The performance of the new decoding method is nu-merically investigated by comparing it with the common decoding method without decoder. For new decoding method, two cases are analyzed, including whether or not the output of the decoder is ad-justed by its input to receiver. The results indicate the decoding quality can be improved by adjusting for the new decoding method. Meanwhile, the injection strength of decoder can be restricted in a certain range. The adjusted new decoding method with decoder can achieve better decoding quality than decoding method without decoder when the bit rate of message is under 5 Gb/s. However, a stronger injection for receiver is needed. Moreover, the new decoding method can broaden the range of injection strength acceptable for good decoding quality. Different message encryption techniques are tested, and the result is similar to that of the common decoding method, indicative of the fact that the message encoded by using Chaotic Modulation (CM) can be best recovered by the new decoding method owning to the essence of this encryption technique.     

Design of FIR digital filters using prescribed subfilters

A method for the design of linear-phase digital filters by the tapped cascaded interconnection of identical subfilters is presented. The method is an extension of the method proposed by Saramaki (1987). An example is given to show that the number of distinct multipliers of the filter determined by the proposed method is less than that of filters determined by Saramaki's method (1987). We also consider the case in which the subfilters are determined by multiple use of a single filter. In particular, if we can make the subfilters multiplierless then the number or multiplications per sample required to implement the overall filter is less than that required by the direct-form minimax method. Methods for the design of computationally efficient filters are also developed based on the proposed transformation method. The multiplication rate of the overall filter is the same as that of the prototype filter. It is very low as compared to that designed by the equivalent direct-form minimax method. With the proposed transformation method, methods for the design of a filter having nth-order tangency at both ends (0, π) are also developed. This is an extension of Vaidynathan's method (1985) and the proposed transformation method. The advantages of the method are that the resulting filters have very flat passbands and the stopbands are computationally efficient.     

基于宽窄带脉冲结合的运动估计方法

文中为机动目标提出了一种宽带和窄带脉冲相结合的雷达运动参数估计方法。该方法采用相邻脉冲互相关法(CCAE)作为宽带估计方法,采用基于牛顿迭代的最大似然估计方法(MN)作为窄带估计方法。文中提出的融合方法具有两个优点。首先,融合方法利用CCAE的速度估计值作为MN方法的初始速度。由于CCAE的速度无模糊范围较大,能有效解决MN方法的速度模糊问题。其次,由于MN方法的距离和速度的估计精度对于初始加速度不敏感,该融合方法将CCAE的加速度估计值作为MN方法的最终加速度,把MN方法的三维搜索简化成二维搜索。分析了CCAE和MN方法的估计性能,并且比较了CCAE、MN方法和融合算法的计算复杂度。仿真结果表明:提出的宽窄带融合估计方法在距离和速度上拥有与MN方法相近的估计性能,并且拥有更低的计算量。     

计算电大尺寸目标物理光学散射场的快速算法

电大尺寸目标高频散射场的仿真一般使用物理光学（physical optics, PO）方法,该方法要求对目标使用尺寸为八分之一倍波长的三角网格进行剖分。然而,随着入射波频率增加,网格数目呈指数增长。本文提出基于一倍波长的二次曲面网格的快速PO（fast PO,FPO）方法,该方法使用线性多项式拟合振幅函数,能够有效降低面片数目。与二次多项式拟合振幅函数的快速物理光学方法相比,本文方法避免了菲涅尔积分的求解,且计算速度快1.22倍。为了进一步降低网格数目,提出了自适应网格技术的快速物理光学（FPO based on the adaptive mesh technique, AFPO）方法,允许使用比标准奈奎斯特采样率更少的网格数目对目标进行离散。通过后验误差估计和数值算例对所提出算法的精度和速度进行了验证,结果表明与采用均匀网格剖分的方法相比,AFPO方法所需的面片数目降低89.58%。     

基于局域波的非参数瞬时频率估计

对于频率缓变的单一分量信号叠加噪声的情况,根据其瞬时频率中真实瞬时频率占主导趋势的特点,先使用平滑相位差分法——极大似然法估计噪声信号的瞬时频率,用局域波分解法求极大似然法估计瞬时频率的趋势项,从而得到与理论瞬时频率相符的结果,与其他的瞬时频率估计方法相比,本方法具有精度高、计算量小的优点.     

分数阶Fourier变换极值搜索算法研究

 针对步进式搜索算法在分数阶Fourier变换域二维平面效率、精度低下的问题,通过推导分数阶Fourier域极值函数的一阶导数及其快速算法,将全局寻优效果好的混沌优化法和局部搜索能力强的多步拟牛顿法相结合,提出了分数阶Fourier变换极值混合优化算法.并对混合算法的全局收敛性进行了证明.最后,通过仿真实例,验证了混合算法的全局收敛性及其快速收敛能力.混合优化算法的收敛速度和精度均好于步进式搜索法、混沌优化法及步进式-多步拟牛顿混合法.