HDTV音频解码综合滤波器组算法优化及FPGA实现

在HDTV音频(AC-3,MPEG-2)解码中均采用了综合滤波器组(IMDCT)实现时频变换,它们的共同点是其长度N是4的整数倍,而且其结构具有很好的对称性.本文推导出了用两个N/4点的DCT-II来实现N点的IMDCT的优化算法.该优化算法可以得出MDCT和IMDCT拥有共同的转换核,使得MDCT和IMDCT可以共用一个统一的结构,节省了硬件开销.可以有效的应用于MDCT和IMDCT的并行VLSI结构.本文以AC-3标准为例,在FPGA上实现了其256点IMDCT单元,结果表明该算法减少了运算次数,降低了复杂度,提高了运算速度.     

数字音频AC-3比特流分析处理器的FPGA实现

通过对AC-3的标准比特流语法进行分析,设计了一种适用于AC-3的比特流分析处理器。该分析处理器从经过CRC校验的AC-3比特帧流中解帧格式化以分离出用于解码所需的比特流信息,然后分配一定的地址空间并将其送入音频缓冲寄存器组中以供后续电路的进一步处理。本文最后在FPGA上实现了AC-3比特流分析处理器的设计与仿真,仿真结果表明40 ns内即可完成一个标准的比特流帧的分析,能满足实时性要求。     

基于SMAR模型的森林小流域根区土壤湿度模拟

根区土壤水分(RZSM)对水文模拟和农业管理等具有重要作用,但直接测量RZSM难度很大。SMAR模型可模拟RZSM的变化,但目前在复杂地形地区的应用还较少。使用美国Shale Hills流域32个站点土壤水分剖面三年期间(2011～2014年)的日实测数据,探究基于物理机制的SMAR模型对RZSM模拟的准确性,评价该方法不同时空条件下的模拟性能。研究结果表明,SMAR模型能够准确利用表层土壤水分(SSM)数据估计RZSM;模拟结果与实测数据相比,平均R_RMSE为0.034,说明能够很好地模拟出流域尺度根系层土壤湿度空间分布情况。从时间上看,模型在湿冷季节的准确性优于在干暖季节的准确性。研究结果增加了对复杂地形下利用SSM模拟RZSM的理解,为复杂地形条件下根系土壤层湿度的模拟提供了支撑。     

含风电电力系统规划问题的探讨

风电由于其固有的不同于常规发电的特点,给常规电力系统的规划带来挑战,使得电力系统的规划更加复杂。详细分析了风电对传统电力系统规划的影响、出现的新问题以及一些可能的解决办法,对含风电电力系统的规划提供了一些建议并展望了以后的研究,为新时期含风电电力系统的规划提供了决策依据及理论支持。     

一种空域频域结合的图像隐写算法

为了获取较大隐写容量和较好的不可感知性,使用图像空域边缘特点结合人眼视觉感知特性,提出一种空域频域相结合的大容量图像隐写算法,既考虑了图像在空域中的边缘信息,又考虑了图像亮度等因素对嵌入区域的影响。使用对比灵敏度和纹理能量对嵌入区域进行整合,根据容量大小和不可感知程度来选择频域或空域对图像嵌入秘密信息。通过实验表明,该算法在得到了较大的隐写容量的同时也获得了较好的不可感知性。     

基于遗传算法的矢量量化

本文提出了一种基于遗传算法的矢量化方法。矢量量化码书设计本质是搜索训练矢量的最佳分类。遗传算法有卓越的全局优化搜索能力,易搜索到全局最优的矢量分类,形成高度优化的码书,可克服传统方法局部优化的缺陷。该算法不依赖初始条件、鲁棒性好、结构规则、并行性高。     

基于相位分析的散斑图像位移测量算法

通过对数字散斑图像位移测量方法和激光散斑图像特点的研究,提出了一种利用数字散斑图像进行位移测量的新方法:同频率相位比较法.该方法把移动前后的激光散斑图像像素分别在X、Y方向上叠加,对叠加后的一维序列进行频谱分析,找出同一频率的信号的存前后两幅散斑中的相位偏移,然后通过统计分析求解激光散斑图像的位移.大量实验证明,上述算法可行,不使用插值法即可求解亚像素级位移,并能大幅度提高位移测量速度.     

交流励磁双馈发电机模型的建立与控制

众所周知,采用交流励磁双馈发电机的变速恒频风力发电系统具有许多优点,例如最大限度的捕捉风能,允许原动机在一定范围内变速运行,可灵活调节系统的有功和无功功率,起到功率因数补偿的作用。为了能比较清楚地研究变速恒频双馈风电系统的工作特性,需要建立一套能合理反映交流励磁双馈发电机运行特性、且适合应用于变速恒频风电机组性能研究的数学模型。     

用于MP3音频压缩的水印嵌入技术研究

MP3已经成为数字音频的主流压缩编码。该文从实验出发探讨了MP3编解码对时域和频域两方面影响,基于此提出了一种MP3编解码的水印算法：针对时域变化采用载体信号和重采样划分来实现嵌入与提取同步,通过量化相邻子帧低频能量比来嵌入信息以消除频域失真。并基于嵌入帧平均信噪比和提取准确率估计给出了该算法的参数参考值。实验证明该算法不仅能够用于抗低码率低采样高压缩比的MP3编解码,且具有良好的不可感知性和嵌入容量,同时还进行了AAC编解码测试。     

数字图像的纹理特征提取与分类研究

本文提出了一种基于Gabor小波和灰度共生矩阵进行数字图像特征提并与支持向量机模型相结合的纹理分类算法。首先分别利用Gabor变换和灰度共生矩阵提取数字图像的特征,进而利用支持向量机算法实现图像的训练和分类。实验结果表明,与传统的分类方法相比,这种通过Gabor小波和灰度共生矩阵得到数字图像的特征并与支持向量机相结合的方法能有效地提高分类正确率。