一种快速同步的时钟数据恢复电路的设计实现

时钟数据恢复(CDR)电路是通信传输设备中的重要部分,对于突发式的接收,基于锁相环的传统的CDR往往不能满足其快速同步的要求.对此,文章采用过采样方式基于FPGA设计实现了一种全数字化的155.52Mb/s下的CDR电路.理论分析、仿真和实验测试结果表明,该CDR电路可以有效地对相位变化实现快速同步,有很大的捕捉范围,且系统较锁相环便于集成.     

基于PWM和Sigma-Delta调制的数字音频功率放大器的实现

介绍了一种新型的功率放大器,通过Sigma-Delta调制和PWM(脉宽调制)技术,将音频数字信号转换成PWM信号,经外接的模拟低通滤波器还原出原始的音频信号.该功率放大器在保持高品质声音的同时能够极大地提高电源的使用效率.分析了信号处理过程中非线性误差产生原因,提出了相应的纠正措施,还介绍了PWM和高阶Sigma-Delta调制器的设计及实现方法.     

Symbol Synchronization of Single-Carrier Signal with Ultra-Low Oversampling Rate Based on Polyphase Filter

An efficient single-carrier symbol synchronization method is proposed in this paper, which can work under a very low oversampling rate. This method is based on the frequency aliasing squared timing recovery assisted by pilot symbols and time domain filter. With frequency aliasing squared timing recovery with pilots, it is accessible to estimate timing error under oversampling rate less than 2. The time domain filter simultaneously performs matched-filtering and arbitrary interpolation. Because of pilot assisting, timing error estimation can be free from alias and self noise, so our method has good performance. Compared with traditional time-domain methods requiring oversampling rate above 2, this method can be adapted to any rational oversampling rate including less than 2. Moreover, compared with symbol synchronization in frequency domain which can operate under low oversampling rate, our method saves the complicated operation of conversion between time domain and frequency domain. By low oversampling rate and resource saving filter, this method is suitable for ultra-high-speed communication systems under resource-restricted hardware. The paper carries on the simulation and realization under 64QAM system. The simulation result shows that the loss is very low (less than 0.5 dB), and the real-time implementation on field programmable gate array (FPGA) also works fine.     

An anti‐repeater‐jamming approach based on blind source separation for the downlink of satellite communication systems

In this paper, an anti‐jamming approach is proposed for the downlink of satellite communication systems when encountering a hostile repeater‐jamming. Based on blind source separation, this approach can eliminate repeater‐jamming by separating the mixtures of the communication signals and the repeater‐jamming. Meanwhile, oversampling method is employed to transform the underdetermined mixing of signals into a determined mixing for facilitating the separation. In the simulations, the symbol error ratio (SER) of the separated communication signals can approximate the theory SER, and the anti‐repeater‐jamming capacity can arrive to nearly 28 dB.     

SMOTE过采样及其改进算法研究综述

近年来不平衡分类问题受到广泛关注。SMOTE过采样通过添加生成的少数类样本改变不平衡数据集的数据分布,是改善不平衡数据分类模型性能的流行方法之一。本文首先阐述了SMOTE的原理、算法以及存在的问题,针对SMOTE存在的问题,分别介绍了其4种扩展方法和3种应用的相关研究,最后分析了SMOTE应用于大数据、流数据、少量标签数据以及其他类型数据的现有研究和面临的问题,旨在为SMOTE的研究和应用提供有价值的借鉴和参考。     

数据特征选择与分类在机械故障诊断中的应用

针对机械故障数据的高维性和不平衡性,提出基于格拉斯曼流形的多聚类特征选择和迭代近邻过采样的故障分类方法。对采集到的振动信号,提取时域和频域相关特征,利用多聚类特征选择将高维数据以局部流形结构映射到低维特征集合。无标签样本借助迭代近邻过采样以恢复最大平衡性为目标进行样本分类,并对剩余无标签样本进行模糊分类。选取滚动轴承正常、外圈、内圈以及滚动体的故障数据,并与支持向量机、基于图的半监督学习算法进行对比。结果表明,提出的方法能有效识别出少数类故障,并在整体上有显著的分类效果。     

面向不平衡数据集的煤矿监测系统异常数据识别方法

异常数据识别对于煤矿安全监测系统具有重要作用,但安全监测系统中异常数据一般只占数据总量的1%左右,不平衡性是此类数据的固有特点。目前多数机器学习算法在不平衡数据集上的分类预测准确率和灵敏度都相对较差。为了能准确识别异常数据,以煤矿分布式光纤竖井变形监测系统采集的数据为研究对象,提出了一种面向不平衡数据集、基于去重复下采样(RDU)、合成少数类过采样技术(SMOTE)和随机森林(RF)分类算法的煤矿监测系统异常数据识别方法。该方法利用RDU算法对多数类数据进行下采样,去除重复样本;利用SMOTE算法对少数类异常数据进行过采样,通过合成新的异常数据来改善数据集的不平衡性;并利用优化后的数据集训练RF分类算法,得到异常数据识别模型。在6个真实数据集上的对比实验结果表明,该方法的异常数据识别准确率平均值达到99.3%,具有较好的泛化性和较强的鲁棒性。     

基于密度峰值聚类和径向基函数的过采样算法

现有的大多数过采样算法在采样过程中只考虑少数类样本的分布而忽略多数类样本的分布,且数据集除了存在类间不平衡问题之外,还存在类内不平衡问题。针对这些问题,提出一种基于密度峰值聚类和径向基函数的过采样方法。该方法首先利用改进的密度峰值聚类算法自适应地为少数类聚类,获得多个子簇;利用聚类过程计算所得的局部密度为各子簇分配权重,并根据权重确定各子簇的过采样量;用径向基函数计算少数类样本的相互类势,以相互类势为依据对少数类进行过采样。将算法与不同分类器结合进行实验,用不同指标评价分类效果,实验表明,该算法的分类效果较优。     

一种新的过采样算法DB_SMOTE

针对非平衡数据集中类分布信息不对称现象,提出一种新的过采样算法DB_SMOTE（Distance-based Synthetic Minority Over-sampling Technique）,通过合成少数类新样本解决样本不足问题。算法基于样本与类中心距离,结合类聚集程度提取种子样本。根据SMOTE（Synthetic Minority Over-sampling Technique）算法思想,在种子样本上实现少数类新样本合成。根据种子样本与少数类中心距离构造新样本分布函数。基于此采样算法并在多个数据集上进行分类实验,结果表明DB_SMOTE算法是可行的。     

基于matlab的一种高精度级联Sigma-Delta调制器的结构设计

过采样技术给在VLSI领域的高精度数模转化器的实现提供帮助.该文提供了一个在时间上连续的2-2-2级联Sigma-Delta调制器结构设计.该级联调制器由3级二阶振荡环路滤波器,1-bit量化器和反馈部分的数模转化器组成.在MATLAB环境下,通过大量仿真验证最后得出:在采样率为50 MHz、5V工作电压、过采样比为32的条件下,利用CMOS 0.18μm 工艺,该调制器其SQNR为87 dB.