基于虚拟现实的三角钢琴键盘模拟系统设计

针对传统三角钢琴乐器的音色、音符仿真效果不佳的问题,以三角钢琴键盘为研究对象,设计一个基于虚拟现实的三角钢琴键盘模拟系统。根据三角钢琴键盘的音高特性,获取钢琴弦振动方程和钢琴弦振动的泛音特性;然后分别对钢琴演奏频谱、包络特性和钢琴的共鸣系统进行具体分析;之后通过MATLAB仿真平台构建一个数字化的钢琴乐音键盘模拟系统。该系统主要分为激励系统和共鸣系统,基于加法合成技术和正弦波,分别采用频谱包络和滤波器修饰钢琴乐音,完善钢琴弹奏音色。仿真实验发现,提出的模拟系统能够增强三角钢琴弹奏乐音各音符的衔接度、和谐度,通过设计的仿真系统可对真实钢琴乐音进行精准模拟,提高了音色、音符仿真效果。     

数字化钢琴乐音仿真系统设计

钢琴乐音仿真是一项系统性的软件工程,本次研究在钢琴乐音仿真系统模型的基础上对琴弦振动、琴弦衰减包络、以及共鸣系统进行了模拟,进而形成一套数字化的钢琴乐音频谱仿真方案,对于音乐制作、钢琴教学等领域均有一定的应用价值.     

基于频谱包络特征提取的PUE攻击检测研究

提出一种基于频谱包络特征提取的PUE(Primary User Emulation)攻击检测方法。在论证频谱包络起伏特征可以作为指纹特征提取的基础上,结合曲线拟合,选取特征参数,构建能够明显反映频谱包络起伏特征的向量,通过FCM聚类区分主用户和PUE攻击用户。仿真实验表明,该方法能够有效区分主用户和PUE攻击用户,具有较好的可行性和可靠性。     

基于包络延拓和本征波匹配的时变DoS攻击频谱检测

DoS攻击信号具有非平稳时变特性,湮没在色噪声背景的复杂网络环境中,对之难以有效检测.传统方法中采用基于非平稳时变信号处理的Hough变换单谱脉冲响应检测算法,由于二次型时频分布的边缘效应会引起较大包络衰减,检测性能不好.因此提出一种基于包络延拓和本征波匹配的时变DoS攻击信号频谱检测算法来对DoS攻击检测信号进行双曲调频分解,构建信号数学演化模型,得到信号包络和本征波特征提取结果.采用双线性Hough变换法分析频谱特征畸变,进行瞬时频率估计,得到信号的单谱脉冲响幅频响应,在包络时频特征空间优化搜索路径实现包络延拓,基于最小均方误差准则设计本征波匹配滤波器,控制DoS频谱偏移,实现信号频谱检测.仿真结果表明,本算法能在强色噪声背景干扰下提高检测性能,检测概率高于传统算法,且能准确估计参量信息,提高对DoS攻击信号的主动防御能力.     

基于傅里叶分析方法的钢琴音色识别与电子合成系统研究

基于傅里叶分析法设计钢琴音色识别与电子合成系统,详细分析系统功能模块,就音色而言,音色识别是系统关键环节,以数字化识别法提取音色特征矩阵,获取音色倍频点,同时通过包络函数提取,健全音色识别的电子合成,函数可表征音强与时间变化关联性,以此识别钢琴音色.通过系统测试分析,结果表明,基于傅里叶分析法的钢琴音色识别与电子合成系...     

任意时域相关Nakagami复衰落模型

针对传统Nakagami仿真模型难以提供精确时域自相关性问题,提出一种基于信道分解技术和谐波叠加方法的Nakagami复衰落仿真模型,该模型适用于任意衰落参数且可指定时域自相关性。文中首先推导了瑞利和Nakagami随机过程包络及自相关性的内在联系,然后给出Nakagami包络的瑞利分解改进模型,最后结合谐波叠加方法产生任意时域相关的Nakagami复衰落信道。仿真结果表明,新模型输出信道时域自相关系数更精确,包络相位分布等其他统计特性均与理论结果一致。     

时变环境下的DoS网络攻击频谱检测方法仿真

时变DoS攻击是当前新出现的一种攻击形式,与非时变网络攻击不同,时变环境下的DoS网络攻击特征频谱处在大幅动态变化中,会造成用于检测攻击频谱处在不可控区间的波动中,无法形成区域内稳定的网络攻击频谱特征.传统的DoS攻击频谱检测方法,多是以检测非时变攻击频率特征为主,对时变攻击无法获取稳定的攻击频谱数据特征,检测的准确性一直较低.提出一种采用包络延拓和本征波匹配的时变DoS攻击频谱检测方法,通过时变DoS攻击频谱信号边界波与内部波之间的本征波匹配性对信号边界进行处理,采用AR模型完成所有时变DoS攻击频谱信号极值点之间上下包络的估测以及延伸,实现DoS攻击频谱的估测,通过时变DoS攻击前后随机序列统计均值的变化对估测到的DoS频谱进行检测.仿真结果表明,采用所提方法对时变DoS攻击频谱进行检测不仅检测率高,而且耗能低.     

超声回波信号解调及其包络相关时延估计算法

互相关函数法是脉冲法超声测距中最常用的时延估计算法,但窄带超声回波信号的振荡特性导致它们的相关函数在峰值位置近似作等幅振荡,从而为精确搜索相关函数的峰值带来困难,所以有必要对相关函数包络的峰值进行搜索.首先分析了超声回波信号解调的常规算法,然后提出了基于FFT的直接提取相关函数包络的快速算法.仿真与实验研究表明,该方法能精确提取相关函数的包络,在不增加计算量的情况下精确搜索到相关函数的峰值位置.     

基于FPGA的便携式轴承状态监测仪设计

针对目前包络检波算法计算复杂且不适宜在便携式设备上进行轴承监测诊断的问题,介绍了一种基于FPGA的便携式轴承状态监测仪的设计方案;仪器采用FPGA作为主控制器,通过模拟信号放大电路、滤波电路和包络检波电路等硬件电路实现了包络信号的提取、检波功能,并使用FPGA的IP核对包络信号进行DFT运算得到频谱信息,最后通过液晶屏进行结果显示,为轴承状态监测诊断提供依据;文章仪器基于FPGA的嵌入式架构,通过硬件实现包络检波功能,具有运算速度快、便携性强、低功耗、高性能的优点.     

基于OpenMP的包络对齐并行方法研究与实现

采用加矩形窗的积累互相关法和基于Fourier变换频域移位性质的最小熵法进行一维距离像包络对齐。针对包络对齐算法数据量大、复杂度高、运行时间长等缺点,提出一种应用于多核处理器的包络对齐并行算法。该方法利用OpenMP编译指导指令#pragma omp section和#pragma omp for对积累互相关算法和最小熵算法进行多线程并行优化。理论分析和仿真实验表明,该方法大大提升了算法的执行效率。