基于频谱特征提取的轨道移频信号检测的兼容性设计与实现

提出了一种基于频谱特征提取的轨道移频信号检测的兼容性算法,并在单芯片的微控制器STM32F405RGT6上利用该算法实现了对国产18信息移频信号和ZPW-2000移频信号的兼容性检测。通过综合分析两类移频信号的时频域特征,将过采样、ZFFT频谱细化、频率校正及频谱特征提取结合起来,通过两类不同的数字滤波器适应不同的算法设计需要,通过频谱特征提取实现不同频谱状态下的频率计算方式,有效地提高了频率的检测精度,拓展了调制频率的测量范围。实验结果证明,对国产18信息移频信号和ZPW-2000移频信号的中心频率、上下边频的检测误差不超过±0.1Hz,调制频率的检测误差小于±0.01Hz,在采样数据小于1S情况下,调制频率的测量范围可达到6~30Hz。     

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DSP的列车信号处理算法分析

介绍一种互相关检测解调算法用于列车交通信号的检测,可将不同制式下的各种高频信号送DSP进行处理,提取出承载列车控制信号的低频信号,以便分析其中的载频信息和低频信息;对互相关检测算法流程作了分析说明,提出该算法在DSP器件上的基本实现方案,并给出了部分实验数据;采用互相关解调算法(能量算法)对轨道信号进行解调,具有运算速度快、精度高、抗干扰性能好和对硬件资源要求低等特点;经过反复的轨道信号实测,完全符合国家标准。     

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。     

移频轨道信号测试仪的设计

为了在线检测移频轨道信号参数,设计了基于TMS320F2812专用数字信号处理器的移频轨道信号测试仪,有效地提高了数据处理能力和处理速度。采用欠采样技术和快速傅立叶变换(FFT)解调算法,使仪器测量的频率分辨率有很大提高,保证了测量的精准度。设计通过试验,达到了预定的设计研究目标。     

基于希尔伯特解调的LFM信号调频斜率的识别

脉冲调制信号调制参数的识别与计算是很多领域的研究重点,文中以希尔波特解调为基础,依据LFM信号相位信息的特点和最小二乘法的拟合,研究了一种全新的线性调频信号的识别算法,并分析了识别算法对载频不敏感的特点,并通过迭代算法以及自身的收敛特性,可快速解调出LFM信号的调制参数;通过各类仿真信号的解调分析,算法的正确性和有效性得到了验证;结合虚拟仪器技术,本算法在某雷达接收机线性调频信号的测试得到了工程应用,进一步验证了算法的有效性。     

高集成度射频收发器的差分正交调制解调测试与工程实现

针对高集成度射频收发器(AD9361)实现差分正交调制解调(DQPSK)收发过程中存在的工程实现问题,采用理论分析与硬件平台实现相结合的方法测试AD9361,验证DQPSK调制解调;先通过Serial Peripheral Interface(SPI)接口测试AD9361自发自收,采用点积叉积方法实现了DQPSK的调制解调;配置AD9361过程中,通过测试定位初始化后AD9361输出端无波形、通过示波器观察发现AD9361发射与接收本振时域波形扭曲、频谱仪观察AD9361输出端谐波分量严重、DQPSK解调时发射本振与接收本振存在随机相位误差4个疑难问题,分别通过采用降低SPI时钟频率为10 MHz、AD9361芯片的系统时钟更改设置为40 MHz、初始化过程中输出端频率设置为1.4 GHz、DQPSK的解调采用点积叉积方式进行解调4种方法予以解决;实验结果表明4个相关问题解决效果良好,所实现的DQPSK收发性能可靠。     

基于小波变换的BDPSK信号盲解调算法

在BDPSK信号解调中,非合作信号的载频估计误差或高动态环境引起的多普勒频移都会使得解调性能恶化,甚至无法解调。针对这个问题,提出了一种基于morlet小波变换的BDPSK信号盲解调算法。算法利用BDPSK信号小波系数模的幅度突变信息,完成符号率估计、符号同步和符号识别。算法无需载波恢复,对载频估计误差也不敏感,并且能够适应载频时变的BDPSK信号。仿真结果表明,算法具有较高的符号率估计性能和同步性能,盲解调性能比理论值恶化量约为1.6dB。     

基于DSP的移频信号测试仪的设计

为了能快速、准确检测出移频轨道电路信号的参数,设计了基于TMS320VC5402数字信号处理器的轨道移频信号测试仪,有效地提高了数据处理能力和处理速度.采用欠采样技术和快速傅立叶变换（FFT）解调算法,通过汉宁窗离散频谱校正技术,使仪器测量的频率分辨率有很大提高,保证了测量的精准度.通过试验验证,达到了预定的设计目标.     

基于循环谱的猝发信号解调

针对传统解调方法应用于猝发信号解调的缺点,提出了一种运用循环谱解调猝发信号算法,采用循环谱快速估计猝发信号的载波频率,根据载波频率进行猝发信号的解调,对以BPSK和QPSK调制方式的猝发信号进行了仿真。仿真结果显示：在满足一定约束条件下,该方法可以快速地捕获猝发信号的载波频率,从而实现了在较短的时间内解调出猝发信号,并且采用此算法对猝发信号进行解调的结果和理论分析一致。     

应变式传感器的信号隔离及数据重构

采用较高频率的周期性方波信号作为载波及解调信号,通过调制与同步解调技术对应变式传感器的输出模拟信号进行变压器式隔离.将隔离后的模拟信号及传感器使用环境温度对应的数字量作为输入变量,传感器的实际负载作为输出变量,利用移动最小二乘回归(MLSR)重构传感器所受负载与使用温度及隔离信号之间的数据模型.试验结果表明,采用调制及同步解调技术的模拟信号变压器式隔离电路具有良好的温度稳定性,利用MLSR建立的传感器数据重构模型拥有比传统最小二乘回归(LSR)更高的精度,在试验条件下的温度变化范围内,采用变压器式隔离电路得到的模拟信号隔离相对误差低于±0.2%,基于MLSR的传感器数据重构模型的负载检测相对误差低于±0.07%.     

基于小波变换的MPSK信号符号速率估计算法

在非合作MPSK信号调制方式识别和盲解调过程中,符号速率的估计是一个重要环节.本文根据morlet 小波函数的时频特征以及MPSK信号的时频分布,提出了一种基于morlet小波变换的MPSK信号符号速率估计算法.仿真结果表明,与现有算法相比,该算法对载频估计误差不敏感,具有更低的信噪比门限,也更逼近CRLB曲线.     

测量压电式微压传感器灵敏度的新方法

研制了一套压电微压传感器的性能测量系统,它采用均匀声腔硅油介质中传播的声波作为压力源,标准传感器和被测传感器同时接收波动声压,比较两传感器的输出,测定被测传感器的灵敏度及频响.实验测试了3只压电式微压传感器,结果表明:传感器的灵敏度平均为3.0 mV/Pa,工作频率为20～2 000 Hz,灵敏度随频率波动小于0.5 mV/Pa,灵敏度重复偏差小于0.24 mV/Pa.     

一种面向测试的载波频偏盲同步算法及仿真

在无线通信中,由于信号在传输过程中不可避免地受到各种干扰,接收信号一般与发送信号存在一个较大的频率偏差,传统的解决方法是利用快速傅里叶变换得到接收信号中的频率幅度信息,从而对频率偏差进行补偿校正,但是由于通信速率的不断提高,频谱闪变现象加剧,传统的方法已经不能满足要求。提出一种改进的算法,对快速傅里叶过程中的时域数据进行重叠处理,并在输出端进行平滑处理,有效地减小频率偏差估计中的误差,并通过MatLab仿真与现有算法的仿真结果进行分析比较,证明该算法的可行性和有效性。     

数字频率合成中调频信号的算法研究与仿真

DDS专用芯片的控制方式固定不变,用户难以获得所需要的调频波;同时,由于FPGA具有可重配置性,且容量大,延时短,分频方便,很容易实现各种调制功能,从DDS基本原理出发,针对FPGA的工作特点,推导出了一套新的调频信号的实现方法;由该算法所得调频信号不但可以根据调制波、载波和频偏3个控制字来控制频率和调制深度,而且分辨率相当高,可达0.093Hz;此算法经MATLAB仿真表明是行之有效的。     

基于扩展收敛域CORDIC算法的FM信号数字化解调实现

提出一种新的FM信号数字化解调实现方案。该方案在研究CORDIC算法原理和结构的基础上对其收敛域范围进行了扩展,能解调调制指数较大的宽带调频信号,适合在软件无线电中的应用。扩展收敛域CORDIC算法模块免去了传统的CORDIC算法中的预处理和后处理过程,降低了计算的复杂度和系统的硬件资源消耗。通过Matlab系统仿真和Modelsim硬件描述语言仿真,在SNR≥0dB和载波频偏△fc≤100ppm[1]的情况下,均具有较好的解调效果。     

侵彻加速度信号零漂的处理方法

针对侵彻加速度信号的零漂特征,采用小波分析法处理零漂数据,提出以小波基函数提取趋势项的准确度和信号重构能力作为最优小波基的选择依据。研究表明：零漂信号的频率范围主要集中在100 Hz以内;bior2.8小波基提取趋势项准确度较高,重构侵彻加速度信号的误差最小。含有零漂的侵彻加速度信号采用bior2.8最优小波基分解出100 Hz以下的低频趋势项,能够有效地消除零漂,得到的加速度一次积分与二次积分分别与实际的侵彻速度和侵彻行程保持了较好的一致性,行程相对误差小于10%。消除零漂后的加速度信号可以为计行程自适应起爆方式提供有效信息。     

国内18信息移频信号检测频谱校正算法的研究

针对铁路行车安全对轨道电路移频信号检测精度的要求及测试仪表对实时性的要求,分别研究了以快速傅里叶变换(FFT)与线性调频Z变换(CZT)算法为基础的频谱校正方法;采用频谱校正方法,将FFT和CZT变换中存在的频谱泄漏还原为接近无泄漏状态,实现信号参数的准确获取;再从算法原理、误差和运算复杂度等3个方面进行对比性分析,结果表明:对于国内18信息移频信号,在中心频率、低频和频偏的标准值处,使用两种算法得到的各参数计算值的绝对误差分别满足0.2Hz、0.02Hz和0.2Hz;各参数标准值发生一定偏差时,FFT的频谱校正算法的参数检测效果优于CZT的;FFT的复数乘法运算量较小。     

一种基于功率谱估计的盲载频估计新算法

信号载波频率估计是通信、雷达、声纳以及电子对抗等领域信号处理中的一个重要问题,将经典的载频估计算法——频率居中法与Welch功率谱估计算法相结合,提出一种改进的盲载频估计新算法。该算法无须信号的调制类别和定时信息即可实现信号的盲载频估计,在短波信道的仿真环境下,其低信噪比下的估计性能要优于频率居中法。即使在恶劣的短波信道环境下,该算法仍可实现对载频较为精确的估计,在短波通信中有着良好的应用前景。