均匀圆阵列天线仿真系统设计

均匀圆阵列天线以其优越的系统性能在通信、雷达探测、导航制导等许多领域得到了广泛的应用。该文建立了均匀圆阵列天线的系统模型,在此模型基础上对天线的系统性能和各种误差的影响进行了仿真分析,并针对接收信号的不同类型选择了合适的算法,进而完成了波达角估计（DOA）和输出特性的仿真分析。文章中还介绍了用MATLAB实现均匀圆阵列天线（UCA）仿真系统的思路、方法及实现方案,并建立了对均匀圆阵列天线进行全面分析的模拟仿真平台,为实验室研究提供了方便的工具。     

基于三维空间均匀矩形阵列的MIMO系统研究

主要研究MIMO天线阵列系统性能,包括MIMO空间时间相关性和天线阵列配置。推导了三维多径信道中均匀矩形阵列在多种角能量分布下空间衰落相关性公式。采用多重信号分类算法对MIMO系统波达信号方向进行空间谱估计,推导了多种天线阵列空间谱通用公式。通过计算机模拟仿真验证分析结果,仿真结果表明方位角扩展是天线间空间衰落相关性的主要决定因素,在低方位角扩展时,俯仰角扩展对性能影响也是明显的。结果表明在同样的参数情况下估计MIMO系统空间谱时,采用三维均匀矩形阵列是有优势的。     

均匀圆阵阵元缺损对阵列方向图影响的分析

阵列中阵元接收信号按照一定加权方式合成,使波束方向图指向期望信号同时抑制其他方向的干扰信号。但是当阵列中有阵元缺损时,会对阵列方向图产生一定影响。本文分析并仿真了均匀加权情况下,均匀圆阵无缺损的波束方向图,同时对比了具有相同波束指向的均匀圆阵和均匀线阵在缺损阵元位于不同位置的波束方向图。仿真表明缺损一个阵元后,均匀加权的均匀圆阵性能下降较多。而当缺损阵元位于不同阵列不同位置时,对均匀线阵影响有较大不同,但是对均匀圆阵的影响则相差不多。     

基于DSP的多传感器阵列数据采集与处理实验平台

介绍了多传感器阵列宽带信号采集处理实验平台,该平台可以接收100～400 MHz的宽带信号并对宽带信号进行近于实时的来渡方向的估计.系统主要包括8单元阵列传感器,两台同步高速数字存储示波器,PC机信号处理平台和DSP算法评估板.系统对8通道阵列传感器进行同步数据采集和存储,采集到的数据在MATLAB平台上进行仿真处理并下载到DSP中进行算法性能评估.     

基于TMS320DM642麦克风阵列声源定位系统

麦克风声源定位是利用麦克风阵列拾取语音信号,并用数字信号处理技术对其进行分析和处理的声源定位技术.在麦克风阵列声源定位中,语音信号端点的拾取是重要的环节.语音端点检测是对接收到的信号利用端点检测算法分析,以确认麦克风阵列中语音信号到达的端点;并利用麦克风阵列中各麦克风接收到的语音信号的端点的先后,计算出麦克风阵列接收的...     

用于阵列流型快速测量的宽带方法

阵列流型是传声器阵列信号处理的重要参数,直接影响阵处理性能。阵列流型与传声器的一致性、阵列结构和使用环境等密切相关,已有方法按照频率和角度逐一完成测量,但耗时是密集频率宽带测量的突出问题。论文提出了一种传声器阵列流型宽带测量方法：通过分析宽带信号在离散傅里叶变换之后各频率数据的相关性,提出根据非相关性原则构造宽带测量源信号,并在数据处理中运用FFT算法,综合实现了阵列流型的快速测量。通过在半消声室内的实测证明了论文方法的高效性。方法具有重要的工程应用价值。     

可任意构造自扫描阵列传感器技术

提出了用多个点传感器的构成可以测量同种或不同种参数的多维阵列传感器的方法和技术。所得的信号采用自扫描方式，并实行多路、多向信号同时传输，以利提高阵列传感器的采样速度，实现数据并行输出。此法特别适合于传感信息图象化处理，其输出可直接用于显示、驱动可形成图象数据。     

一种阵列天线通道不一致性的校正算法

基于对3G通信网络中阵列天线通道不一致性校正算法的性能分析,提出了一种基于参考信号源的自适应阵列天线通道不一致性校正算法。该算法充分利用了B.Friedlander算法和注入参考信号的校正方法的优点,通过使用参考信号的到达角估计值信息,来自适应地校正阵列天线中各阵元参数的不一致性,这些参数包括增益、幅度和相位因子。计算机仿真实验表明,推荐的算法大大改善了MUSIC算法估计来波信号方向的准确性,其性能远远超过了已有的各种校正算法。     

三维空间椭圆信道模型及其均匀矩形阵列研究

为研究无线多输入多输出(MIMO)系统信道特性,在考虑无线信道模型的信号传播复杂性与空间性的基础上,提出一种适用于户外环境的三维空间椭圆信道模型,并在其收发端设置均匀矩形阵列(URA)。利用该模型分析MIMO天线系统性能,推导出到达角、到达时间的概率密度函数表达式,并研究影响URA空间相关性与信道容量的因素。理论分析与实验结果表明,在基于URA的三维空间椭圆信道模型中,方位扩展角(AS)是影响URA空间相关性的主要因素,而收发端天线间距也会对URA信道容量产生一定影响,该结论对于无线信道模型的应用范围扩展及天线阵列灵敏度分析具有重要的参考和借鉴价值。     

基于矢量水听器的非均匀阵列APES波束形成算法

针对传统幅度与相位估计（Amplitude and phase estimation,APES）算法难以应用于非均匀阵列的问题,研究了基于矢量水听器的APES算法。利用矢量水听器能够同时共点测量声压和质点振速的特点,将矢量水听器的声压和解析振速通道作为两个子阵,两路子阵之间只存在一个相位差,且与阵元位置无关,使得APES算法能够应用于任意形状的阵列。推导和分析了矢量APES算法的阵增益及其稳健性。分析和 仿真表明：该方法相比于传统APES算法,具有更高的阵增益,且能适用于非均匀阵列;相比 于最小方差无失真响应（Minimum variance distortionless response,MVDR）算法,具有更好的稳健性,能解决相干问题及能够获得更准确的信号功率,并用实测数据验证了算法的 有效性。     

非均匀采样系统的一种递推辨识方法

在非均匀采样系统辨识方法中, 通常利用重采样、数值积分等方法来处理非均匀采样数据, 所用模型多为连续有理分式传递函数, 在递推形式下非均匀采样对象又常局限于``数据缺失'的情况. 本文研究更为一般的异步非均匀采样的多变量系统, 采用连续时间状态空间模型描述, 推导了模型参数、参数梯度和系统状态之间的相互递推关系, 构成一种可变迭代间隔的递推辨识算法, 在每次输出采样点上仅更新模型中受当前采样数据影响的参数. 这种辨识方法可以适用于任意非均匀采样系统, 多采样率系统也可作为一种特例适用于本算法. 仿真结果表明, 所提的方法是可行有效的.     

非均匀矢量阵列的定向性能仿真与分析

关于探测水下声目标,针对常规波束形成空间分辨力受到限制的问题,现有波达方向(DOA)估计算法主要适用于等距均匀声压线阵,在非等距或不规则阵列中由于阵列空间结构的不均匀性而受到限制,不能满足实际需求.为解决非均匀结构矢量阵列的DOA估计,提出四种常见非均匀结构矢量传感器阵列的时延表达式,形成各阵列导向向量,通过选择各阵列中性能最优的阵元结构设置,统计了各阵列DOA估计性能随信噪比和快拍数变化的成功概率和均方误差,仿真结果表明,非均匀线阵在低信噪比和小快拍的情况下具有更高的估计性能,为波达方向定位提供了依据.     

气体传感器阵列测试算法研究

采用人工神经网络中的BP神经网络处理阵列式气体传感器信号,气体传感器阵列与前馈神经网络模式识别技术结合而成的人工嗅觉系统被用来进行混合气体的定量分析.利用计算机模拟方法对非线性气体传感器阵列进行模拟,并运用MATLAB神经网络工具箱设计了BP网络,最后,对模拟数据进行了比较.结果表明:神经网络法具有非线性逼近能力强、识别率较高等特点.     

MIMO阵列信号空时两维优化的生命探测设计

针对常规生命探测方法所存在的测距分辨力不高、在杂波环境中难以检测到微弱生命信号、没有横向(方位)探测能力等缺陷,该文提出一种采用MIMO阵列信号空时两维优化的生命探测方法,结合不同发射波形的频率差,进行综合脉冲处理以获得高的距离分辨率,解决距离定位问题。同时通过收发"同时波束形成",并且结合超分辨阵列信号处理方法来提高空间定位能力,并且通过自适应波束形成技术来提高系统抗干扰能力,以及通过长时间积累方法提高对目标速度分辨率。新方法具有距离、角度定位精度高,抗干扰能力强,同时具有精细的速度分辨潜力,在灾害环境下地杂波中对低频生命信号检测能力更强。     

基于仿生耦合处理的阵列孔径扩展研究

为兼顾传感器阵列的小型化与高性能,提出对小孔径阵列的接收信号进行仿生耦合处理,以扩展阵列的有效孔径。将寄生蝇耦合听觉结构看成一个两输入-两输出系统,基于其振动方程,推导输出响应的具体表达式,构建信号处理模型,优化耦合参数,对阵列信号进行仿生耦合处理。仿真结果表明,仿生耦合处理放大了阵元信号间的相位差,虚拟地扩展了阵列孔径,能够在保证高性能的前提下实现阵列的小型化。     

基于气体传感器阵列和非线性信号分析技术的龙井茶品质检测方法研究

本文研究了一种基于传感器阵列信号分析的龙井茶品质检测技术,采用多气体传感器阵列构建检测平台,实验检测不同储存时间的龙井茶样品,并对传感器阵列信号开展信号分析。为了进一步优化传感器阵列检测龙井茶品质的准确性,对传感器阵列参数优化,得到优化之后的阵列,优化后的传感器阵列具有更高的准确性。采用载荷分析（Loadings）、归一化处理进行数据的预处理。实验采用模糊c均值聚类（FCM）、k近邻函数（KNN）和概率神经网络（PNN）三种方法对传感器阵列检测信息进行了模式识别,以评估所构建系统的检测精度。结果表明三种方法的识别正确率分别为90.83%,90%和93.3%。结果表明KNN和PNN针对气体传感器阵列检测龙井茶品质领域均呈现了较好的模式识别结果。以上结果证明该系统具有较好的检测精度,随机共振系统输出相关系数曲线可以较好的区分不同茶叶样品,并且依托互相关系数特征峰值构建了其品质分析模型。     

基于麦克风阵列系统的声源定位技术研究现状

麦克风阵列信号处理是数字信号处理领域的一个热点问题,对麦克风阵列接收到的信息量,根据各个阵列之间信息的相关性,可以使用融合处理的方式实现对参数的估计,这种融合不仅可以在时间域处理,也可以在频域处理.麦克风阵列信号处理技术能够在统计意义上得到测量数据,该技术已应用在无线通信,雷达,声纳与工业控制等场合得到了广泛的应用.     

非均匀采样信号的滑动滤波方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,提出了基于连续傅里叶变换的非均匀采样信号频谱分析方法和非均匀采样信号的滑动滤波方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用连续傅里叶变换得到非均匀采样信号的频谱特性,根据不同采样间隔,得到非均匀采样信号的滑动滤波方法。通过MATLAB仿真软件验证了这种非均匀采样信号分析与处理方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,与常规的平均滤波方法相比,激光陀螺的零偏误差减少了10.1%。     

光纤光栅传感阵列的数据融合分析

针对一种结合神经网络技术对光纤光栅传感阵列信号进行分析的方案.以光纤光栅为传感元件,混凝土简支梁模板为研究对象,BP神经网络为信号处理方法,研究了光纤光栅传感阵列和BP神经网络技术在载荷应变损伤监测中的应用.通过有限元法对模板试件的应变分布进行分析,确定光纤光栅应变传感阵列的合理位置,用液压机进行加载实验.通过BP神经网络对这些离散的应变信号进行数据融合,反向分析模板试件的载荷.实验表明,在加载范围0～110 kN内,识别样本相对误差均在3%以下,均方误差小于1 kN.     

自扫描光电二极管阵列均匀性较正

在利用自扫描光电二极管阵列 (SSPA)图像传感器进行图像处理的过程中 ,由于图像传感器存在着不均匀性问题 ,影响了图像的质量 ,为此研制了自扫描光电二极管均匀性校正电路。校正电路采用模数转换器 DAC0 80 8、存贮器 2 75 12、串行计数器 4 0 4 0等器件组成。当光强在 10 %到 90 %饱和范围内变化时 ,图像传感器的不均匀度从2 0 %校正到 3%。