基于FCC室内辐射掩蔽的跳时脉冲位置调制UWB系统仿真

传统跳时脉冲位置调制(THPPM)系统未考虑系统在全频段的利用率,为此,提出了一种提高系统频谱利用率的方法.基于FCC室内辐射掩蔽,通过组合1～13阶高斯脉冲,设计了一种逼近规范的组合脉冲,建立了使用该组合脉冲的THPPM通信系统仿真模型,给出了接收信号与掩膜的仿真波形和模型内部结构图.与使用传统脉冲滤波器的系统频谱利用率进行了分析和比较,仿真结果表明,通过应用组合脉冲显著提高了系统在全频段的利用率.此外,对Simulink设计的模块进行封装,独立组建了超宽带模块库,简化了仿真过程,扩展了Simulink在超宽带方面的应用.     

基于Parks-McClellan算法的超宽带脉冲设计

提出一种基于Parks-McClellan算法设计超宽带脉冲的方法,将脉冲设计等效为切比雪夫函数逼近问题。设计方法简单灵活,可满足各种幅频特性要求。Matlab仿真结果表明所设计脉冲的功率谱充分满足FCC频谱掩模要求并且频带利用率较高。     

一种新的超宽带脉冲信号优化设计方法

从数值逼近理论出发按照Chebyshev最佳一致逼近准则将超宽带信号设计成符合FCC频谱模板的信号,与同类方法相比更容易控制设计精度,具有更高的频谱利用率,改善了UWB通信系统的性能,方法适用于不同的频谱模板.在理论分析的基础上对方法进行了阐述和模拟仿真,仿真结果验证了该超宽带脉冲信号设计方法的有效性.     

基于切比雪夫函数逼近的超宽带脉冲设计方法

频谱共存与兼容问题是超宽带无线通信领域必须解决的一个关键问题.为了避免超宽带系统对现有窄带无线系统的干扰,一个有效的设计方法是设计适合传输的脉冲波形.将超宽带脉冲波形设计问题等效为切比雪夫函数逼近问题,利用数值分析中Remez算法,通过一次次迭代可以获得满足要求的超宽带脉冲.Matlab仿真结果表明,用这种方法设计的脉冲功率谱符合目标频谱掩模的约束要求,在二进制脉冲位置调制跳时超宽带系统中,这种脉冲在高斯信道下单链路误比特率和多用户等方面的性能要优于高斯二阶导数脉冲.     

基于模糊随机PWM技术的永磁直线电机性能分析

针对恒定开关频率的变频器产生的窄带高频谐波问题,提出了一种基于模糊随机脉冲位置调制(FRPPM)的方法来降低输出电压频谱中的集中谐波簇,FRPPM方法是在较宽的频率范围内扩展原始的窄带谐波使电压频谱均匀地分散在频带上,从而降低了电机气隙磁场产生的电机震动噪声。通过MATLAB/SIMULINK对永磁直线电机控制系统进行建模仿真,并与传统切换模式进行对比分析。结果表明:变频器输出电压的集中高频谐波在开关频率处将有效降低,且使电压频谱分布更加均匀,进而改善了电机气隙磁场的波形。     

一种可变插值比的脉冲成型数字滤波器FPGA 设计

通信卫星的频分复用机制, 对卫星通信系统的发送信号频谱成型提出了严格的要求。在宽带/ 窄带兼容的卫星通信系统中, 发射信号的频谱带宽随不同速率的通信应用而改变。提出了一种脉冲成型基带数字滤波器的设计方法, 将脉冲成型与插值滤波集成在一起, 采用时变系数多相结构,可以在较宽的范围内灵活调整发送信号的码率与占用频谱带宽, 满足了航空遥感数据实时传输系统的要求。脉冲成型滤波器设计针对FPGA 的结构进行了优化, 降低了硬件占用资源, 达到了通信系统的设计性能指标。     

AVTech脉冲源外部控制器设计

针对极窄脉冲(纳秒级)可控生成的要求,对AVTech公司的AVM-2-C型脉冲源进行外部控制;介绍了AVM-2-C型脉冲源外部触发控制原理,设计了TTL-ECL转换电路,并基于ARM9平台,进行了系统软件设计,重点介绍了GPIO口的控制方法;实测结果表明,研发的窄脉冲源外部控制器用户界面直观友好、控制功能完备,可方便生成跳时/直扩、脉位调制的极窄脉冲信号;利用该系统,可产生超宽带通信、定位、雷达成像等系统中所需的可控脉冲信号;此项研究工作可为国内相关研究部门建设窄脉冲技术研究实验平台提供一定的参考。     

非正弦时域正交脉冲组参数优化方案设计

椭圆球面波函数(PSWF)集是时频域上能量聚集性最佳的信号形式,在提高系统频带利用率、降低频带间干扰方面具有天然优势,而正交脉冲组参数的优化设计是决定基于椭圆球面波函数的非正弦波通信系统性能的重要因素。这里选择频谱交叠度和时间带宽积两个典型参数,以脉冲组的功率利用率和频带利用率为主要指标,分析不同参数对系统性能的影响,在此基础上提出了一种脉冲组参数优选方案。仿真结果表明,设计得到的调制信号能量聚集度达到99.7%,同时极限频带利用率达到2 Baud/Hz,且保持了较小的实现复杂度。     

高压动态校准的水激波管

提出了预压水激波管动态校准方法。通过施加预压给水激波管产生的脉冲信号,在水激波管所产生的频率丰富的脉冲信号基础上叠加不同的静态预压,利用准δ脉冲校准原理,对高压测试系统进行动态校准。对3种高压传感器的测试数据分别建立了数学模型,进行了频谱分析,得出了3种高压传感器的频率响应特性。     

认知无线电中基于改进脉冲耦合神经网络的频谱分配算法

本文研究认知无线电中的频谱分配问题,分析了脉冲耦合神经网络(PCNN)模型的脉冲传递和数据耦合特性在频谱分配中的作用,研究了授权用户可占用时间对认知无线电通信系统的影响,改进了PCNN模型,提出了一种基于PCNN的频谱算法,在避免频谱干扰的前提下缩短了频谱跨度,减少了频率的使用个数;将授权用户的可占用时间作为分配频谱的依据之一,在保证授权用户通信的基础上提高了系统中非授权用户的吞吐量。最后通过实验证明了算法的有效性。     

非正弦时域正交调制性能分析及仿真

给出基于时限椭圆球面波函数的非正弦时域正交调制解调的数学模型,从理论上推导调制信号的频带利用率、功率谱特性以及AWGN信道下的差错性能,给出功率谱及误码率的数学表达式,进行仿真并与理论推导结果进行比较,验证理论推导的正确性,为通信系统设计和应用提供理论和实验依据。     

一种快速构建/替换模型的通用实时仿真系统

提出一种综合运用实时工具箱(RTW)与Windows实时扩展子系统(RTX)构建实时仿真系统的方案。采用实时动态链接库(RtDll)形式封装由RTW生成的模型代码,实现由成熟软件快速建模并由自定义VC工程快速封装的模型。根据仿真过程设计可动态加/卸载仿真模型的仿真引擎,兼顾模型与引擎的解耦和实时交互,实现模型输入输出信息的及时传递和模型参数的在线调整。该系统在运行结果与Simulink一致的同时提高了仿真实时性,适用于快速建模与实时仿真实验。     

基于STKX组件的视景仿真关键技术

在不启动卫星工具包(STK)的基础上,将STK应用于分布式视景仿真,通过插入STKX组件和调用组件应用程序编程接口函数完成STK的功能调用,解决STKX组件与运行支撑环境的集成问题。采用进程通信中的共享内存和事件技术,以S函数模块为中间件,实现Simulink模型数据的实时获取,获得数值仿真结果。基于STKX的导弹攻防视景仿真实验表明,该方法无需启动STK即可应用于分布式视景仿真。     

Adams与Simulink的分布式协同仿真

研究Adams虚拟样机模型与Simulink控制器的分布式协同仿真方法,提出应用高层体系结构技术构建一个跨学科的分布式仿真环境,对2个不同学科的仿真模型进行联邦成员化封装,在RTI软件支撑下进行多节点的分布式协同仿真。通过实例验证该仿真方法的有效性。     

叠前深度逆时偏移成像的并行算法研究

逆时偏移(RTM)成像波场逆推具有计算量大和运算速度慢的问题。为此,根据叠前深度RTM算法的特点,运用稳定条件、边界条件、成像条件3个要件并基于消息传递接口,提出全波波动方程叠前深度RTM成像并行算法。与传统柯西霍夫叠前深度偏移算法进行对比的结果表明,该算法能够较好地对地震数据进行偏移成像,成像效果优于传统算法并且并行速度较快。     

基于手语视觉单词特征的手语字母识别研究

为有效识别手语字母,提出一种手语视觉单词(SLVW)的识别方法。采用Kinect获取手语字母视频及其深度信息,在深度图像中,通过计算获得手语手势的主轴方向角和质心位置以调整搜索窗口,利用基于深度图像信息的DI_CamShift方法对手势进行跟踪,进而使用基于深度积分图像的Ostu方法分割手势,并提取其尺度不变特征变换数据。将局部特征描述子表示的图像小区域量化生成SLVW,统计一幅手语图像中的视觉单词频率,用词包模型表示手语字母,并用支持向量机进行识别。实验结果表明,该方法不受颜色、光照和阴影的干扰,具有较高的识别准确性和鲁棒性,对复杂背景手语视频中的30个手语字母的平均识别率达到96.21%。     

基于FSM的紧凑型回旋加速器控制系统研究

针对CYCHU-10紧凑型低能强流回旋加速器的实际运行需求,基于有限状态机理论,提出一种层次化的加速器控制系统设计方法,在Simulink环境下利用Stateflow完成系统建模和仿真.仿真结果表明,该设计能全面反映加速器中的动态逻辑关系,可用性及可靠性较强.     

Robust space time processing based on bi-iterative scheme of secondary data selection and PSWF method

Prolate spheroidal wave function (PSWF) method could improve the target detection performance for space-time adaptive processing (STAP) in nonhomogeneous environment. However, it may be ineffective with system parameter error. In this paper, we correct the system parameter with clutter spectrum analysis. Since contaminated samples contained in the secondary data set have detrimental impact on this spectrum analysis, the traditional sample selection method of generalized inner production (GIP) is combined with PSWF method, and then a bi-iterative scheme is proposed. Firstly, the system parameter for PSWF is estimated via the analysis of spectrum image, which is constructed with the secondary data set. Then, the covariance matrix is derived by PSWF method with the estimated parameter. Thirdly, the GIP sample selection technique is implemented with the PSWF covariance matrix, and the secondary data set would be updated. Repeat these steps until a stable parameter is obtained. Several vital issues such as how to estimate the parameter with real data and why the precision of covariance matrix could be improved during the iteration are analyzed. In the end, the validity of the proposed algorithm is substantiated by practical and simulation results.     

基于心电脉搏特征的视觉疲劳状态识别

为从生物医学信号角度检测和评估视觉疲劳，模拟VDT作业环境，对35位健康被试者进行1.5 h的VDT疲劳实验。使用MP425数据采集卡和LabVIEW构成的数据采集系统同步采集心电(ECG)和脉搏波信号，经信号预处理分析后，提取实验前后的ECG和脉搏波信号特征。研究结果表明，ECG和脉搏波信号特征在实验前后有较大变化，采用支持向量机法对实验前后的ECG脉搏组合特征进行分类，正确率可达100%。     

基于RCS的遥感数据传输中ACM的分析与仿真

针对传统遥感卫星传输系统中采用低阶固定调制编码（CCM）以及不能及时将信道状态反馈给发送端的问题,结合第二代数字广播电视（DVB-S2）的自适应编码调制（ACM）技术和基于卫星回传信道的数字广播电视（DVB-RCS）中的RCS技术,将其应用在遥感卫星传输系统中。同时,针对遥感数据信号受雨衰影响严重的问题,将可变降雨备余量的方法引入到链路预算中,分析结果表示,与传统固定降雨备余量相比传输数据量提高了1.21倍,与CCM相比提高了2.01倍。通过卫星工具包（STK）,对基于RCS的遥感数据传输系统进行了模拟过境回传仿真,分别从信道回传方式、延迟以及雨衰备余量三个方面进行了分析,仿真结果验证了方案的正确性和有效性。