基于偏差移除独立分量分析的DS-CDMA通信系统盲多用户检测

针对直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)通信系统中的盲多用户检测问题,提出了一种基于偏差移除独立分量分析(BR-ICA)的盲多用户检测算法。该方法在多径信道中加性高斯白噪声功率较大的情况下,能有效地消除高斯白噪声引起的分离矩阵估计偏差。理论分析和仿真实验表明,在信道环境较为恶劣、信噪比(SNR)较低的情况下,该算法仍具有较好的分离性能和干扰抑制能力,比传统单用户检测器和LMMSE多用户检测器的性能有很大提高。     

基于Mel频率倒谱参数相似度的语音端点检测算法

为提高噪声环境下语音端点检测的精确性,提出了一种基于Mel频率倒谱参数(MF-CC)相似度的端点检测方法。提取了每帧语音信号的Mel频率倒谱参数,然后将前十帧作为背景噪声,计算测试帧和背景噪声的MFCC相关系数距离,最后用得到的MFCC相似度距离曲线进行端点检测。实验结果表明,该方法在白噪声和粉噪声环境下均可得到理想的端点检测效果,并且在低信噪比时仍然有效。     

一种基于迭代多带谱相减的语音增强方法

根据传统的谱相减语音增强算法,提出了一种抑制噪声的迭代多带谱相减语音增强方法,暨将迭代方法和多带谱相减方法相结合。同时该方法采取了一种不需要静音检测(VAD)的自适应方法来估计噪声。仿真结果表明, 该方法在较好的抑制背景噪声和残留音乐噪声的同时,保持较好的语音可懂度。     

一种用于低压电力线通信的信道估计算法仿真

针对低压电力线通信中的信道估计问题,应用正交频分复用(OFDM)技术,在现有的OFDM通信信道估计算法的基础上,提出一种基于小波滤波器判决反馈的信道估计算法.该算法无需额外发送参考消息,提高了信道的利用率,而且小波滤波器能够达到去噪声的目的,具有良好的估计性能.对该算法进行了理论分析和初步的仿真实验,给出了仿真方法及结果.     

两种OFDM多普勒估计算法在水声信道中的比较

为了消除多普勒频偏影响,通过水上实验对两种OFDM（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）水声通信多普勒估计算法进行对比。基于拷贝相关时延差估计的多普勒估计算法结构简单、易于实现;基于空载波的算法较复杂,但精度较高。利用两种方法对相同的实验数据进行多普勒估计和补偿,并对其通信误码率进行对比。研究结果表明,在慢变的信道中两者的误码率基本相同,但在快变的信道中基于空载波的算法更稳定。     

一种基于盲源分离的直扩信号载频检测算法

在复杂的背景噪声中检测直扩信号并估计参数是信号处理研究的难点课题之一,在接收端如何降低高斯噪声等背景噪声的影响成为急需解决的问题.这里提出了一种基于盲源分离的直扩信号载频检测算法,采用独立分量分析的高阶累计量算法将直扩信号从包含高斯噪声的背景中分离出来,然后采用边带相关算法估计载波频率.该方法不需要知道混合矩阵,不需要做预白化处理.计算机仿真结果证明了算法的有效性.     

多用户混沌通信系统的盲均衡算法

为了消除多用户的混沌通信系统中存在的多径信道畸变、多用户干扰以及信道噪声,组合不同的状态空间模型,提出了一种双扩展卡尔曼滤波器(Dual Extended Kalman Filter,DEKF)的盲均衡算法。仿真结果表明,这种盲均衡算法能较快地跟踪多径时变信道,有效地抑制信道噪声,进而实现多用户通信。     

基于ZigBee技术的煤矿井下无线语音通信系统研究

针对当前矿用语音通信系统的不足,提出了一种基于ZigBee技术的矿用无线语音通信系统设计方案,并给出了无线语音通信节点的软硬件设计.语音通信节点采用CC2530作为射频收发单元,通过CSP1027对语音信号进行A/D或D/A转换,并利用AMBE语音编解码技术对量化后的语音数据进行编解码,通过ZigBee无线通信协议IEEE 802.15.4实现各节点间语音信息的双向无线传输.实验证明,语音通信节点在有效通信距离内具有语音清晰、通话可靠,满足语音通信要求.     

非均匀噪声环境下基于矩阵补全的DOA估计方法

针对传统的信号波达方向（DOA）估计算法无法适用于实际应用中非均匀噪声、数据不完整等情况的问题,提出了一种结合矩阵补全理论和最大似然交替投影算法的DOA估计方法。在背景噪声为非均匀噪声的情况下,该方法通过对只有部分元素已知的阵列协方差矩阵进行矩阵补全,将稀疏矩阵重构为无噪声协方差矩阵,然后利用最大似然交替投影算法实现对DOA的估计。实验仿真表明:该DOA估计方法能够有效恢复不完整数据并抑制非均匀噪声的影响,而且在低信噪比条件下,仍具有较好的DOA估计性能。     

变换域通信系统中的信道估计技术

针对基于OFDM的变换域通信系统在低信噪比时由于噪声的影响很难获得准确的信道估计问题,采用时域和离散傅里叶逆变换(IDFT)域级联降噪的方法降低导频信号的噪声来提高信道估计的准确性。时域利用慢衰落信道环境下信道系数变换缓慢的特点,提出了时间滑动平均、时间遗忘、时间平均与时间遗忘结合等几种降噪方法;IDFT变换域利用多径时延集中在整个时隙的前一段的特点降低噪声。仿真结果表明,该方法在慢衰落信道环境下是有效的。     

阵元分集与SVD降噪

针对高距离分辨(HRR)雷达系统,提出了一种抑制噪声的方法。该方法引入辅助阵元接收目标回波形成测量矩阵,首先对该矩阵作奇异值分解(SVD),建立信号子空间和噪声子空间,然后对信号进行估计并重构出噪声受抑的测量矩阵,在重构矩阵中进行同相相加,降低噪声电平,以提高噪声背景下雷达检测和识别能力。     

波导中弱的低多普勒信号检测

提出了基于ARMA结构的自适应混响限波器(ARNAR)．在频率域用短时频率方差和峰度构成起伏谱特征，并提出了基于起伏谱特征的频率归一化方法来实现恒虚警处理．最后，利用波导中回波的时间扩展现象，提出了二次快拍平均预处理的方法来实现多途情况下的CW信号检测．ARNAR与自适应陷波器(AN)相比，它具有无需知道混响的中心频率的突出优点．仿真研究表明．ARNAR的止带衰减和很窄的带宽等性能略好于AN，并且带宽的控制不依赖于迭代步长的选取．对强混响背景下的低多普勒检测的仿真表明该联合检测系统是有效的．     

地质雷达信号分析的双正交小波预测反褶积法

为了降低电磁波衰减、噪声干扰等因素对地质雷达检测效果的影响,提出一种双正交小波预测反褶积法（PDBW法）。在PDBW法中,针对地质雷达检测信号选取具有最小重构误差的双正交小波基,运用该小波基将地质雷达检测信号分解成不同频段的时域子信号,对各频段的时域子信号进行预测反褶积等滤波处理,再对处理后的子信号进行重构变换,得到PDBW法的处理结果。将PDBW法用于实验检测信号处理,并将处理结果与预测反褶积法的处理结果进行比较,结果表明：PDBW法能有效压制多次回波干扰,准确识别深部信号,显著提高深部信号信噪比,从而进一步改善地质雷达探测分辨率和图像分析的准确性。     

基于麦克风阵列的时延估计新方法

针对传统时延估计方法易受噪声和混响影响的问题,提出了一种基于麦克风阵列的时延估计新方法。该方法充分利用多个麦克风的空域信息和每个麦克风时域信息,以提高算法对环境噪声的抑制能力。该方法在抗噪声和抗混响性能方面都优于常用的PHAT-GCC（Phase Transform-Generalized Cross Correlation）方法。仿真实验表明,与MCCC（Multichannel Cross Correlation Coefficient）方法相比,在信噪比为20 dB,阵元个数为2～6个,混响时间在200～620 ms条件下,该方法的时延估计错误率明显降低。     

Effective Sea Clutter Spectrum Extraction Method for HFSWR in Adverse Conditions

An effective approach in solving the sea clutter spectrum extraction problem is studied in the paper. Different from the conventional signal to noise ratio (SNR) method based on Doppler frequency or range domain information, a method is developed to characterize the differences between the sea echo and those interferences are by signal to interference plus noise ratio (SINR) which jointly utilizing the range, Doppler frequency and azimuth domain information. Furthermore, these differences can be adaptable to adverse conditions by forming the necessary boundaries and constraints in searching of the maximum SINR, which greatly promotes the extraction of sea clutter spectrum. The real high frequency surface wave radar (HFSWR) data demonstrate that the proposed method is less influenced by those interferences and can effectively extract the sea clutter spectrum even under the adverse conditions. Furthermore, it has been shown as an effective method for ship detection and sea state remote sensing of HFSWR.     

机载激光雷达回波形心算法修正及硬件验证

针对推扫式机载激光雷达系统实时探测、回波信号微弱等特点,基于常见高斯回波波形,研究高效、精确、易于硬件设计的回波时刻提取算法,实现高精度距离探测.本文通过分析传统波形形心算法的精度及存在的问题,为降低硬件实现时数据精度受损、噪声干扰等对算法的影响,提出一种基于中位数法修正的形心算法,可有效减弱算法硬件实现时的形心分层现象,并利用MATLAB建立数学模型进行仿真实验.结果表明,与传统形心算法以及高斯拟合算法相比,此算法具有较好的稳健性,在信噪比为5 d B时,测时精度可达到0.5 ns,与传统形心算法相比,精度提高了45%,信噪比较高时精度高于高斯拟合算法,可实现0.01 ns理论精度.该修正算法简洁高效,在不增加系统复杂度的前提下,可对形心计算结果做出实时判断与修正.由于算法运算简单,适于向FPGA平台进行移植.该算法已用于推扫式激光雷达系统的信息处理电路,通过基于FPGA的板级测试,验证了理论分析的正确性,可实现±7.5 cm的测距精度,且满足实际应用中对实时性的要求.     

Blind extraction of the weak cyclostationary echo signal

To extract the weak echo signal buried in a strong direct signal, multipath signal, interfering signal and noise in passive radar systems, a new method is proposed based on cyclostationarity. The desired signal can be directly extracted from the echo channel without the reference channel based on the spectral line generating characteristics. Then, the component of the desired signal is maximized in an iterative way, while other signals and noise are minimized. Compared with the traditional methods, the proposed algorithm does not need the reference channel, which can simplify the structure of the receiver, and what's more, the computational burden is decreased. Simulation results verify the effectiveness of the proposed method.     

基于奇异值分解的雷达微小目标检测方法

提出了一种强杂波环境下雷达微小目标的检测方法。该方法以奇异值分解理论为基础,利用奇异值一阶、二阶差分谱进行奇异值选择,通过奇异值逆变换将雷达回波信号分解成不同的成份,从而实现杂波抑制和小微目标凸现。试验表明:该方法能有效抑制杂波,平均提升信噪比7 dB左右。     

基于双锁相环路的非正弦时域正交调制外同步方法

针对非正弦时域正交调制信号难以同步的问题,从该调制信号的时域并行、频谱交叠特性入手,提出了一种基于双锁相环路的外同步方法。该方法使用与调制信号频域分离的带通PSWF脉冲序列作为辅助同步序列。接收端同步捕获时,首先利用窄带锁相环完成载波同步,在此基础上,通过相干解调得到基带PSWF脉冲序列,最后通过数字脉冲锁相环实现码元同步。仿真结果表明,该方法具有同步捕获快、稳定性好、抗噪声能力强的优点,尤其适用于并行调制路数较多的情况。     

基于PN序列和完全互补码的鲁棒音频水印算法

为了解决音频作品容易引发版权纠纷的问题,提出了一种基于PN(Pseudo -Noise)序列和完全互补码的音频扩频水印算法.首先,在时域内引入回声,利用PN序列改变前后向回声内核的极性,并对回声内核进行加密,以此提高水印的安全性和透明性; 然后,利用完全互补码技术对水印序列进行扩频,以此提高水印算法的鲁棒性和嵌入容量; 再次,利用PN序列的短时能量和随机特性,将扩频调制后的水印信息自适应地嵌入到音频信号的时域波形上; 最后,利用PN序列和完全互补码扩频得到水印.实验结果显示,在保证水印透明性的基础上,且在回声嵌入强度小于0.01的情况下,本文提出算法的水印信息检测率超过98%,对高斯噪声、滤波和重采样等攻击的水印信息检测率超过90%,这表明本文算法鲁棒性较强,具有良好的应用价值.