适合WSN的超宽带两步TOA估计算法

结合低速率能量检测与高速率匹配滤波的两步超宽带TOA估计算法适合WSN定位。通过采样获得低速率能量序列,找出直达路径(direct path,DP)在序列中的位置,即TOA粗估计。在该能量采样周期内进行相关滤波,由相关峰确定DP位置,即TOA精确估计。能量采样周期、能量块选择门限、相关峰检测门限是TOA估计的关键参数,对它们进行讨论,并给出一种基于最大最小能量比(MMR)的归一化门限模型。在IEEE 802.15.4a信道下的仿真结果表明：算法的运算量低于单一滤波匹配算法,精度优于基于能量检测的非相干算法     

一种新颖的超宽带同步捕获方案*

针对高速TH-PPM 的超宽带通信系统,提出了一种新颖的、可实现的多路并行同步捕获方案,分析了电路的实现与性能,给出了仿真结果.与其他捕获方案相比,该方案实现了射频电路与基带电路的完美结合,并把同步部分放到了基带部分进行处理,大大降低了接收射频电路处理的难度,并具有良好的捕获性能.     

一种TH-UWB信号同步捕获算法研究

针对跳时超宽带（TH-UWB）系统,提出了一种基于特殊训练序列的同步捕获算法,该算法使用宽度为一个信息符号的滑动时间窗对接收信号依次截取,通过设计一种特殊的训练序列使得相邻两段截取信号的相关值仅与时间窗的滑动时延有关,然后利用这种滑动搜索来实现同步捕获参数的估计.这种算法能够有效地捕获密集多径信道下极窄脉冲的能量,并且降低了运算复杂度和同步捕获时间.结果表明,在训练序列长度为16、32时误码性能曲线和理想同步情况下十分接近.     

基于MBOK TH UWB通信系统的同步捕获方法*

针对基于MBOK-TH-UWB实验通信系统介绍了一种实用的、新颖的多路并行同步捕获方案,分析了其电路的实现与性能,并给出部分仿真结果.与其他方法相比,该方法把同步捕获放在数字基带部分进行处理,降低了射频接收电路的设计难度,并具有良好的同步捕获性能.     

高速超宽带试验通信系统的设计与实现

文章提出了一种基于TH-PPM的高速超宽带试验通信系统的系统组成、工作原理及实现方案,对系统的关键部分,包括超宽带信号的产生、接收信号积分检测、同步捕获、基带信号处理电路进行了详细的论述,并通过仿真和实验测试对系统可行性加以验证。     

UWB定位系统中标签接收机的FPGA实现

本文给出了一个适用于超宽带(UWB)定位系统的标签接收机实现方案,针对该方案的基带处理部分,提出多路并行能量收集非相干检测与线性步进相位搜索相结合的方法,实现简单、快速的超宽带信号同步捕获;捕获之后,采用三态循环检测算法对标签用户码(ID码)进行识别.相对于传统的相干检测捕获以及单一的用户码检测、判决识别算法,体现了该方案具有实现简单、捕获迅速以及识别准确的优越性.最后,在QuartusII6.0的平台上,通过VHDL编程设计与仿真,验证了该方案的可行性以及有效性.     

超宽带无线通信关键技术

介绍了超宽带(UWB)无线通信技术的基本概念和主要的实现方案,对其中的关键技术现状进行了剖析,并简要说明了超宽带两种候选标准的特点。     

改进的基于FFT的伪码快速捕获法

为了更好地适合在低信噪比环境下工作,对基于FFT的伪码快速捕获法进行了改进,即提出了将多个伪码周期进行相关运算后进行非相干积累。对其原理进行了详细的分析,并对它的捕获性能进行了仿真。通过分析和仿真结果可以看出,采用非相干处理的基于FFT的伪码快速捕获法捕获时间更短,并且更适合在低信噪比环境下工作,具有重要的工程应用价值。     

一种自适应加权能量检测超宽带接收机

能量检测(ED)接收机由于具备结构简单、易于实现的特点,已经成为非相干超宽带通信系统的两大主流接收机技术之一。为了抑制噪声以提高误码性能,加权ED接收机作为传统ED接收机的一种改进方案被提出。主要研究了加权ED接收机的自适应实现问题,即利用自适应算法来逼近加权系数的最优解,进而实现自适应信号检测。采用的自适应算法为归一化最小均方(NLMS)算法。利用NLMS算法进行自适应迭代以优化加权系数,从而避免了信道估计和矩阵分析;分析比较NLMS算法在不同步长值下的收敛性能和自适应加权ED接收机在不同加权系数维度下的误码性能,最后给出并分析了自适应加权ED接收机在最佳加权系数维度下的误码性能曲线。仿真结果表明,相比传统的ED接收机,自适应加权ED接收机能够在误码性能方面改善0.5 d B~1.2 d B。     

超宽带通信视频演示系统设计

为了直观地展现出超宽带通信优越的性能指标,设计一种用于超宽带(UWB)通信的嵌入式视频演示系统,在UWB的发射端采用基于Samsung公司的微处理器S3C2410的嵌入式Linux系统实现图像采集,在UWB的接收端利用Windows提供的视频开发组件VFW进行视频捕获,实验结果证明软硬件设计达到了预期的目的。     

基于超宽选票的图像拼接方法

针对机器视觉的电子选举系统中出现的超宽选票无法被现在主流的电子选举系统进行加载识别的问题,提出一种改进的图像拼接方法.首先,在特征提取部分简化了尺度不变特征变换(SIFT)算法中金字塔的层数以提升特征提取的效率;然后,在图像拼接阶段,先使用近邻(NN)算法进行特征粗匹配,再使用渐进一致采样(PROSAC)算法提高匹配精...     

基于UWB的无线传感器网络组网运用

超宽带（UWB）技术和无线传感器网络（WSN）技术都是近年来新兴的近距离无线通信技术,本文介绍了超宽带技术和无线传感器网络技术的特点,提出了超宽带技术在无线传感器网络中的应用模型,为二者的应用融合奠定了实践基础。     

基于频段互相关系数的咳嗽识别新方法

在咳嗽识别中,语音是影响识别准确率的主要因素。分析咳嗽与语音相邻帧频谱的相似性特征,发现咳嗽相邻帧的频段互相关系数明显小于语音,因此频段互相关系数可以作为区分咳嗽与语音的动态特征。在相同实验条件下,以MFCC为静态特征,比较了以频段互相关系数和一阶MFCC作为动态特征参数的咳嗽识别性能。多组录音的咳嗽识别实验结果表明：采用频段互相关系数作为动态特征参数咳嗽识别的平均准确率为90.27％,其识别能力优于一阶MFCC。     

Requirements acquisition for rapid applications development

There is a growing trend to develop Information Systems (IS) using rapid development tools and methods rather than using traditional analysis and specification methods. Some writers have warned of a return to an undisciplined style of systems development. This paper uses the discipline of ‘requirements engineering’ to validate the use of Rapid Application Development (RAD) techniques in identifying and responding to users’ requirements for IS. It argues that traditional systems analysis depended on identifying explicit requirements that could be verbalized; many new IS, however, depend on identifying different forms of knowledge and requirements. Techniques employed by RAD are eminently suited to eliciting these requirements. The paper is founded in part on two empirical studies, which are viewed through a theoretical filter based on a framework from ‘requirements engineering’.     

哼唱检索中一种新颖的基音周期提取算法

在哼唱检索（QBH）研究中,针对乐曲旋律表达方式以及有效的检索匹配算法已有一定的研究成果,但提取哼唱音频信息基音周期的算法研究还不充分。正确提取基音周期,降低哼唱信号基音周期提取过程中引入的误差,是有效提高整个检索性能的关键所在。在充分分析已有的基音周期提取方法基础上,提出了一种短时自相关（ACF）与短时平均幅度差（AMDF）函数相结合的CAA算法,仿真实验证明了新方法的有效性,相对于传统时域算法提取基音周期,准确度有显著提高。     

不完备混合决策系统的三支决策模型与规则获取方法

现有三支决策主要针对各类完备信息系统或不完备单一型信息系统进行研究,而现实应用领域中数据往往呈现不完备性和复杂性等特征,为此,构建面向不完备混合决策系统的三支决策模型与规则获取方法。首先,计算不完备混合数据的完备邻域容差类,并将其代替等价类计算三支决策模型的条件概率;然后,根据扩展的损失函数区间概念获取各对象在乐观、折中和悲观决策下的不同阈值,进而针对不完备混合决策系统构造三种决策风险下的三支决策模型。最后,通过理论分析和医疗诊断实例详细分析了算法的有效性和可解释性,并通过实验比较和分析可知,所构模型较其他已有模型的分类过程更加合理有效,同时该模型也扩充了三支决策模型和知识发现的理论与应用研究。     

基于改进型能量算子的电压暂降快速检测方法

为了准确定位电压暂降扰动和精确测量暂降幅值, 提出了一种将新型Teager能量算子(NTEO)和有效值算法结合进行暂降检测的新方法。通过引入分辨率参数i对Teager能量算子（TEO）进行改善, 得到抗噪性能更优越的NTEO算法, 利用NTEO算法定位电压暂降扰动起止时刻, 并采用有效值（RMS）方法对所定位的暂降进行幅值测量。仿真结果表明, 该算法与小波变换相比实时性更强, 并弥补了TEO抗噪性能较差和RMS方法不能准确定位扰动的不足, 能够快速、准确地检测到电压暂降。     

用于岩心扫描的彩色线阵CCD图像采集系统

针对岩心资源数字化的需求,设计并实现了一种用于岩心图像扫描仪的彩色线阵CCD图像采集系统。实际应用表明，该系统能很好地解决现有系统的分辨率低、成本高的问题。可为后继的岩心图像分析工作提供可靠的依据。     

Optical system design for light detection and ranging with ultra-wide field-of-view using liquid lenses

The light detection and ranging (LiDAR) technology is based on irradiating near-infrared light and measuring the time-of-flight of the scattered light in an object. This technology is becoming increasingly important, as the requirement of three-dimensional camera technology for future autonomous vehicles is on the rise. In this study, we propose an ultra-wide field-of-view (FOV) optical system for LiDAR that can sequentially scan a beam emitted from a high power laser through a small beam steering system using a liquid lens and a fisheye lens. The proposed optical system consists of a series of liquid lenses for beam steering, a commercial fisheye lens with a wide FOV, and a relay optics to effectively conjugate the intermediate image planes of the two lens systems. To verify theoretical feasibility, we have designed a practical optical system with an FOV of approximately 170°, which is much higher than the FOVs in any other non-rotating LiDAR systems.

     

图像匹配系统中的一种视频采集与存储方案

本文主要阐述了实时图像处理系统中的一种视频采集与存储方案,讨论了设计中的难点与要点。视频图像的采集与存储都是由FPGA来进行控制,采用硬件描述语言(Verilog)和自顶向下的设计方法在可编程器件(XC3S400)上实现了具体电路。实践应用中表明这种方案工作稳定可靠,而且具有一定的灵活性。