基于DSP的悬浮转子微陀螺数字幅度解调

在悬浮转子微陀螺中输出的角度检测信号为一经过幅度调制的调幅波形,为了使用数字信号处理器(DSP)读取调制波形中的低频有用信号,需要开发一种数字解调系统。介绍了一种能应用于悬浮转子微陀螺信号检测的基于DSP的数字滤波自相关算法及其实现,使用D/A和异步串行口将解调所得信号输出。使用经低频调制的20 kHz载波信号进行了实验。实验结果表明:该系统可响应的低频角度变化为25Hz,能够满足悬浮转子陀螺信号检测和后续控制的要求。     

基于Zoom-FFT技术的铁路移频信号检测系统设计

为精准检测轨道移频信号的特征参数值,实现列车通信数据的实时稳定传输,设计基于Zoom-FFT技术的铁路移频信号检测系统;以AD转换电路作为核心电子输出装置,借助DSP移频芯片、信号传感单元对于列车通信数据的聚拢调节作用,在LCD屏幕内生成即时性铁路移频信号显示文件,再联合微处理接收元件,实现对信号特征参量的精准获取,完成检测系统的硬件结构设计;在此基础上根据信号数据的瞬时输出频率,确定标准的模态移频函数,完成基于Zoom-FFT技术的铁路移频信号频率分析;设置数据采集、移频滤波、WIFI通信三类程序型算法,建立信号数据库与核心检测主机间的物理连接,实现系统检测软件及应用主程序建立,结合以上所有软、硬件执行结构,完成基于Zoom-FFT技术的铁路移频信号检测系统设计;对比实验结果显示,应用新型检测系统后,低频、高频轨道移频信号的检测精度均出现明显提升,解决了原有检测系统支持下,列车通信数据实时传输稳定性较差的问题。     

两种检测微弱正弦信号方法的比较研究

研究了低信噪比条件下,(互)相关解调和多重自相关两种不同的微弱正弦信号检测方法,利用MATLAB/SIMULINK分别对这两种算法进行仿真并对结果进行分析,最后作出比较总结.     

列车横向振动与轨道不平顺输入关系研究

利用小波变换和互相关函数分析了列车横向振动与轨道不平顺输入之间关系。轨道不平顺输入引起了列车横向振动, 为了抑制横向振动并预测其变换规律, 需要研究两者之间关系。首先利用Simulink软件建立了列车横向系统模型, 模拟列车横移、侧滚和摇头振动信号; 然后利用小波变换和互相关函数分析了上述三种振动与轨道方向、水平不平顺输入之间关系。仿真结果表明, 水平不平顺与横移和摇头振动之间的互相关函数大于方向不平顺, 而方向不平顺与侧滚振动之间的互相关函数大于水平不平顺。结果证实了水平不平顺是引起列车横移和摇头振动的重要因素, 方向不平顺是引起列车侧滚振动的重要因素。     

干涉型光纤水听器PGC解调的DSP实现

提出了基于数字信号处理器(DSP)系统的相位载波(PGC)解调的软硬件实现。针对PGC解调中混频信号与实际调制信号的频率偏差,在DSP系统实现中采用一路A/D转换器对调制信号进行同步采样,从而克服了频率偏差对解调结果的影响。结合TMS320C6201的CPU结构和片内资源,对算法实现进行了并行优化,实现了系统的实时解调。实验表明:优化后算法的运算时间显著减少,DSP解调信号与参考信号的相关系数达到0.9。     

基于浮点DSP的轨道信号开发平台的研究

针对轨道信号处理系统中面临的CPU换代和信号解调实时性差的问题,构建了一个轨道信号开发平台。系统核心处理器采用TI公司的高性能双核浮点处理器OMAPL138,轨道信号产生模块采用数字信号处理器(]DDS)AD9831,通过A/D变换器AD7865采集信号,经UART串口实现人机交互。轨道信号解调算法采用基于快速傅里叶变换(FFT)和频域抽取(ZFFT)的频谱分析法,检测信号的载频和调制频率。测试结果表明,载频检测误差不超过0.1 Hz,调制频率检测误差不超过0.12 Hz,该方案大大改善了轨道信号解调算法的空间,提高了解调速度。     

基于EMD的小波脊线法轨道检测

轨道的波浪弯曲不平顺是引起列车振动的直接因素。针对波浪不平顺提出了一种新的检测方法。基于经验模态分解的小波脊线法,滤去原始信号的高频部分,再对低频分量进行EMD处理,提取包含了故障信息的固有模态函数分量（IMF）的小波脊线。通过分析小波脊线的时频域,检测出突变信号发生的时刻。对列车在某线路的实测数据分析,研究结果表明,基于EMD的小波脊线法能方便而有效地检测出信号的突变成分,从而准确地识别轨道的不平顺位置。     

基于数字信号处理的干涉型光纤传感器检测系统的研究与设计

本文基于数字信号处理技术,对干涉型光纤传感器数字检测系统进行研究与设计.分析了合成外差解调算法的基本原理,描述了检测系统的整体构架.重点讨论了采用DSP Builder技术对解调部分的设计,实现解调算法的数字信号处理和智能化数据传输接口并行工作,使系统实时、线性地跟踪到被测信号.通过实验测试,该解调系统的工作频带约为10 Hz～1kHz,具有较好的抗干扰性.     

列车振动信号与轨道平整度的关系模型仿真

轨道不平会引起列车的振动,低频振动信号的特征可以很好的描述轨道与列车振动的关系,但是,低频信号特征描述的振动区域有限,传统方法通过建立车辆一轨道垂横耦合模型来识别这种振动信号,无法描述多种不同的车型带来的振动.为解决上述问题,提出基于多渠道差异采集的轨道不平低频传感信号关联模型.对不同车型下的低频信号传输过程中的衰减程度进行估计,计算实际衰减量,并对其进行补偿.对补偿后的传感信号进行分数阶域傅里叶变换,获取信号采集目标函数,完成振动与平整度的关系建模.实验结果表明,利用上述方法进行轨道不平低频传感信号采集,能够获取不同形式的轨道不平整与列车振动的关系.     

基于变步长阵发混沌的ZPW-2000低频信号检测方法研究

针对常规混沌阵列检测轨道移频信号所带低频信息存在复杂度高和精确性低的问题,对常规方法进行改进,提出了一种基于变步长阵发混沌的低频信号检测方法,该方法只运用一个Duffing振子,通过设置一组步长可以覆盖整个待检测低频信号所在频段的序列,来实现对轨道低频信号的检测。结合Duffing混沌系统检测信号的优越性,分析了利用变步长阵发混沌法检测低频信号的可行性,给出了此方法检测低频信号的步骤,并从理论上计算了可发生阵发混沌的步长序列,然后利用Matlab/Simulink搭建仿真模型进行仿真验证。结果表明,可用变步长阵法混沌法对低频信号进行检测。最后再利用阵发混沌周期法对仿真结果进行进一步研究,得出精确的低频信号。变步长阵发混沌法的检测性能在精确性及系统复杂度方面都优于传统的轨道低频信号检测方法,并且可以实现低信噪比下低频信号的检测。     

应用于软件无线电罗盘的频差快速检测算法

提出一种罗盘导航信号载波频差的快速检测算法,并通过DSP芯片实现。在中频导航信号数字下变频和抽样之后,通过拟合的数值方法快速计算反正切,最终完成载波频差信息的提取,降低了数据运算量并保证了DSP计算的实时性。计算机仿真和实际对比测试表明,该算法可以快速准确地检测出导航信号的载波频差,使得软件无线电罗盘解算的方位信息的有效性得到保证。与传统无线电罗盘中通过模拟鉴频器实现频差检测的方法相比,该方法具有精度高、成本低、灵活可编程等优点,有一定的推广应用前景。     

基于信息融合度传递的频域徙动入侵特征挖掘算法

在功率自激混合组合网络中,路由之间的相群特征相异性会产生谐振信号,因此需要有效挖掘入侵信号的频域徙动特征来实现对入侵信号的拦截。传统方法采用混合蛙跳算法挖掘入侵特征并且聚类中心矢量向模糊边缘贴近,因此搜索和挖掘精度不高。提出了一种基于混合蛙跳最优模因组信息融合度传递的频域徙动入侵特征挖掘算法。构建功率自激组合网络的系统模型和入侵信号数学模型,基于频域谐振慢变衰落幅度均衡原理,得到多源网络攻击源信号在相干点积功率累积尺度坐标,采用多普勒频移模糊搜索对入侵信号进行平滑处理,计算入侵信号的多普勒频移状态空间固有模态函数,得到入侵信号的频域特征包络幅度估计值。采用IIR滤波算法,对信号进行降噪滤波处理,提高信号的纯度,提出基于信息融合度传递的混合蛙跳入侵信号检测算法,优化特征挖掘结果,完成入侵信号的频域徙动特征挖掘算法改进。仿真实验结果表明,该算法能准确挖掘入侵信号的频域徙动特征,特征的波脊亮点明显,在低信噪比下提高了入侵信号的检测性能。     

科氏流量计DSP算法及其仿真研究

提出用于科氏流量计的信号处理的新的DSP算法和仿真方法.包括线性调频Z变换算法,该算法用于信号测频初始化.通过只在窄带内密集抽样的方法,和传统方法比较,线性调频Z变换算法可以减少由于不足点采样而造成的频谱泄漏,改善计算精度并减少运算时间.还包括用于频率跟踪的锁相环仿真,锁相环可以极好地平滑噪声,跟踪频率变化,最终用于计算两路信号相位差.通过在MATLAB环境下的仿真,我们得出结论:琐相环方法是进行科氏流量计频率和相角跟踪的可行性方法,能够较好地满足跟踪精度的要求.     

弱激励石英晶体参数检测的自适应陷波法

微弱激励下的石英晶体其输出信号的频率、幅度和相位输出变化都非常大。本文采用π网络零相位检测法测量石英晶体的串联谐振频率,针对微弱信号的相位检测采用自适应陷波滤出期望信号,然后对陷波后信号进行带宽压缩提高信噪比,从而检测出π网络零相位点,估计出石英晶体的谐振频率。文中研制了基于数字信号处理器的检测系统,实验表明系统在信号功率小于-60dBm情况下,相位检测精度达到2PPM。     

基于DSP+FPGA的矿井轨道行人检测系统设计

为了避免矿井机车撞人事故的发生,提出了基于数字信号处理器结合现场可编程门阵列(DSP+FPGA)架构的轨道行人检测系统.通过A/D采样芯片对摄像机输出的模拟信号进行采样,将采集的数字信号由FPGA进行预处理;通过外部存储器接口(EMIF)将预处理后的信号传送至DSP,由DSP执行自适应阈值的边缘检测;基于极角、极径约束的霍夫(Hough)变换,降低维度的梯度方向直方图(HOG)特征提取,结合支持向量机(SVM)行人检测等算法;通过以太网接口,将检测的行人信息传送至上位机显示.实验结果表明:设计的轨道行人检测系统,检测效果良好,帧率可达8 fps,满足矿井环境对安全应用的要求.     

基于相参处理的宽脉冲信号参数估计快速算法

提出了一种宽脉冲信号参数估计快速算法,利用抽取的方法来降低宽脉冲信号参数估计的计算量。首先,对宽脉冲正弦波信号进行抽取构造相参脉冲串,利用相参脉冲频率估计算法进行频率估计。其次,对于宽脉冲线性调频信号,对其做延时相关之后即可转化为宽脉冲正弦波信号,然后在上述抽取和相参处理方法的基础上即可得到宽脉冲线性调频信号参数估计值。性能分析和仿真结果表明,该算法在保证一定的参数估计精度前提下,大大降低了算法的计算量,有利于宽脉冲信号参数估计的实时处理。     

基于DSP的计算机泄漏发射同步信息的提取

针对计算机行同步信号产生的泄露发射信息问题,提出一种提取该信息的相关检测算法,介绍利用Matlab仿真软件模拟提取行同步的策略,给出该算法在数字信号处理上的具体实现过程。在ICETEK-C6713-A EVM实验平台上进行同步信息截取实验,结果证明该方法具有较好的鲁棒性。     

基于步态检测算法的辅助行走系统设计

为了保证盲人和视障患者安全方便出行和减少误报警,设计一种基于步态检测算法的辅助行走系统。信号处理算法上利用小波包对信号进行降噪,提取三轴加速度的均值、标准差、方差与小波能量谱,并结合足底压力信息组成多维参数作为步态特征,选取基于遗传算法优化支持向量机进行步态识别。硬件部分主要包括三轴加速度信号和足底压力信号采集硬件设计。软件部分主要包括对足底压力信号和三轴加速度信号的采集和处理以及一款能够自动拨号安卓手机APP。实验结果表明,该系统基于多传感器融合的步态检测技术,步态检测识别率平均达90.48%。该系统便携性好、功耗低、测障效果好,在辅助行走领域具有一定的研究意义和实用价值。