基于LabVIEW的血液容积图(PPG)波形预处理

血液容积图(Photoplethysmograhic,PPG)信号中包含了许多有价值的医学信息,但是,从脉搏血氧计中获取的PPG信号在采集过程中,既受人体生理、病理因素影响,同时也易受测量过程中的外界干扰尤其是人体自身运动的干扰的影响.本文提出一种基于LabVIEW的PPG信号波形预处理方法,利用LabVIEW自带的信号处理库函数,从原始的PPG信号中得到了其一阶导数dPPG信号,解决了基线漂移和幅度定标问题.此外,方法中还应用互相关检测技术剔除了信号中的干扰成分.经此预处理后,即可对PPG信号进行进一步的信号平均进而得到提纯的PPG脉动信号,从而本法可望成为从PPG信号中提取心率变异性(HRV)信息,以及PPG分类与识别等分析处理的有效预处理方法.     

基于联合稀疏谱重构的PPG信号降噪算法

针对光电容积脉搏波（Photoplethysmography,PPG）传感器数据采集降噪问题,本文提出一种基于联合稀疏重构的PPG信号运动噪声降噪算法.该算法通过构建同时间段内PPG信号和加速度信号的频谱矩阵,提取频谱矩阵稀疏特征和该矩阵行稀疏特征,利用压缩感知方法,将PPG信号运动噪声去除过程建模为联合稀疏信号重构过程,并将该过程进一步建模为最优化模型,通过迭代寻优来获得该模型的最优解,结合谱减法,从而有效去除PPG信号中的运动噪声,降低噪声对PPG信号的影响.仿真分析表明,本文提出的算法能有效去除PPG信号中的运动噪声,获得较好的降噪效果.     

基于时频稀疏性的跳频信号背景噪声估计算法

背景噪声估计是自适应盲信号检测的依据.针对传统背景噪声估计复杂度高不适用于宽带卫星跳频信号盲处理系统的现实问题,提出了一种利用跳频信号稀疏性的背景噪声估计算法.理论分析了该算法的可靠性和复杂度,并应用仿真数据和实际信号验证了算法的有效性.相比传统算法,该算法可提供相近的噪声估计结果,而计算复杂度和数据缓存大为降低.     

降低PTS方法复杂度的原理及应用

传统的降低OFDM信号峰均比值的部分传输序列(PTS)方法需计算全部相位旋转因子序列所对应的峰均比值,因而计算复杂度很大.该文分析了OFDM信号峰值出现的规律,提出了搜索合乎需求的相位旋转因子序列的一般性原则,并在此基础上提出了一种全新的降低PTS方法复杂度的方案.理论分析和仿真结果表明,该方法在大幅降低系统复杂度的同时,性能损失较少.     

基于前馈神经网络的非合作PCMA信号盲分离算法

针对非合作接收PCMA混合信号盲分离中高复杂度束缚,提出一种基于前馈神经网络的分离算法,通过搭建神经网络分离平台,规避传统的发送符号遍历思想,实现PCMA混合信号低复杂度高性能盲分离.仿真实验表明,神经网络能够极大挖掘信号内在信息,针对QPSK调制PCMA混合信号,在信噪比7dB时误比特率达到10^-3数量级,并伴随着较PSP分离算法算术平方根级别的复杂度降低.     

一种TD-SCDMA多载波信号接收滤波的快速方法

文中提出了一种TD-SCDMA多载波信号采样滤波的快速滤波方法。该方法优化了传统的多载波滤波方法,将TD-SCDMA多载波信号特点和滤波器组理论相结合,具有传统滤波方法相同的性能,但运算复杂度不到传统方法的一半。这种快速滤波方法具有运算复杂度低,可并行和可先下采样再滤波的优点,适合硬件实现,可以用于TD-SCDMA多载波接收机的低功耗设计。     

快速TFAD在雷达辐射源信号中的应用

计算复杂度高是制约时频原子分解算法在信号处理中应用的主要问题,文中提出了一种基于粒子群算法(PSO)的时频原子分解快速算法,该方法在过完备Chirp原子库的基础上,采用时频原子分解算法分解信号,并通过PSO算法降低时频原子分解算法搜索过程的计算复杂度,提高信号处理效率.对雷达辐射源信号的仿真实验结果表明,该方法与传统的时频原子分解算法相比计算速度大幅提高,且用在数量上比Gabor少的Chirp原子刻画出信号的主要时频特征.     

ECG与PPG多通道信号采集系统滤波延迟补偿研究

ECG和PPG信号的多通道同步采集是无损心血管健康风险评估研究的基础。针对ECG和PPG信号采集过程中滤波对同步采集系统延时的问题,提出一种ECG和PPG信号采集补偿的方案,使采集系统可以实现真正意义上的同步。首先,通过仿真对ECG和PPG信号采集过程中各个电路单元产生的延时进行估算;然后,通过函数发生器产生的信号对两种信号采集过程的延时进行实际测量,并且与仿真结果进行比较。在此基础上,通过ECG和PPG信号的相位进行调整,补偿了信号的延迟,最终实现了信号的绝对同步。ECG和PPG多通道采集系统的硬件延时主要集中在滤波过程。经测试,现有设计方案中两组信号通道间的延时实际值为2.012 ms,通过延时补偿后,可以将延时降低为0.01 ms,降低到了99.95%,为后续心血管健康监测算法研究奠定了硬件基础,具有较高的实用价值。     

基于贪心策略的大规模MIMO系统信号检测算法

针对传统球形译码性能和计算复杂度受到初始半径及搜索策略制约的问题,提出了一种新的基于M算法的贪心策略球形译码检测算法,对树搜索的方法进行了改进,先将该层信号集合中的距离增量进行排序,然后选择距离增量最小的M个点为信号点,这样每一次选取的信号点相对该层都是局部最优的.仿真结果表明,相比于传统球形译码检测算法,当M为1时,该算法可以降低约30％的计算复杂度.使球形译码算法的效率得到了很大的提高,可以运用于大规模MIMO系统中.     

降低OFDM系统峰均功率比的方法

针对正交频分复用系统,提出了一种复杂度较低的降低峰均功率比的方法.该方法首先实施时域过采样,再采用功率归一化和限幅,最后对限幅后的信号进行低通滤波.此外,从信噪比和信号噪声失真比等角度分析了限幅对过采样OFDM信号的影响.仿真结果表明,与传统的限幅滤波方法对比,该方法能有效抑制滤波后系统峰均功率比的回升.     

一种降低FBMC-OQAM系统PAPR的低复杂度选择性映射算法

滤波器组多载波(FBMC)是第五代蜂窝网络无线接入技术重点考虑的对象之一,然而其存在较高的峰均功率比(PAPR).通过分析FBMC-OQAM信号的重叠特性和信号功率分布特点,将传统选择性映射(SLM)方法加以改进,提出了一种比色散选择性映射(DSLM)方法更优的低复杂度色散选择性映射(LD-SLM)方法.LD-SLM方法用备选旋转矢量将当前数据块信号旋转,通过计算在当前信号周期[T,3T]区间内信号的PAPR来选取最优旋转矢量,并更新当前数据块信号,接着对下一个数据块信号进行同样的优化,直至所有的数据块都被优化.通过比较算法复杂度可知,LD-SLM算法相比DSLM算法降低了50％,仿真实验表明LD-SLM方法能有效降低FBMC-OQAM系统的PAPR.     

一种低复杂度的部分干扰抵消群译码算法

本文研究了在MIMO系统的接收端,采用部分干扰抵消群译码算法对接收端信号进行译码的算法,在保证码字获得满分集的同时,降低接收端的译码复杂度.通过将一个空时分组码中所包含的符号进行群组划分,对于不同的符号群组,在对接收信号经过线性滤波处理之后分别独立地进行译码操作,从而达到降低译码复杂度的目的.仿真结果显示,该算法相对于传统的最大似然译码算法,译码复杂度明显降低.     

基于宽窄带功率比值法的GNSS载噪比估计改进方法

为了降低载噪比估计算法的实现复杂度,提出了一种改进的宽窄带载噪比估计方法。该方法利用接收机良好跟踪信号时信号能量主要分布在I支路这一特点,将传统的宽窄带功率比值法中的宽带进行简化变为仅取I支路信号,而窄带保持不变来进行载噪比估计。在详细推导了改进后算法的载噪比估计的理论表达式后,通过仿真测试进行了验证与分析,最后对K值的选取进行了讨论。测试结果表明,改进后的算法与传统算法的性能基本相当,但相比传统的宽窄带功率比值法而言,在算法复杂度方面加法和乘法次数都减少了1000次左右,约为传统算法的60%,使算法复杂度得到了有效降低。     

新的低复杂度降低OFDM信号峰均功率比的压缩扩张技术

本文提出了一种新的降低OFDM信号峰均功率比的压缩扩张技术.文中通过与传统压缩扩张技术的对比,详细介绍了新压缩扩张技术的方法和计算复杂度、并从统计角度分析了对峰均功率比及其用于OFDM系统时对系统误比特率的改善等方面的性能.数值仿真说明,与传统压缩扩张技术相比较,新压缩扩张技术不仅具有更低的计算复杂度,而且可以获得更为高效的性能增益.     

一种宽带信号波达方向估计的改进RSS算法

针对传统Rss (Rotate Signal Sub-space)算法的计算复杂度高,分辨力低等缺点,文中提出了一种基于宽带相干信号波达方向估计的改进RSS算法.该方法首先对接收数据进行共轭重构,再利用相干信号子空间法将带宽内各个频率点的信号子空间聚焦到参考频点下的同一信号子空间,然后利用均匀线阵建立数学模型,进行波达方向的估计.仿真实验结果验证了方法的有效性.     

一种适合通信侦察能力试验的电磁环境复杂度定量评估方法

电磁环境复杂度评估方法是研究电磁环境影响机理和构建试验电磁环境的关键环节,针对这一问题,提出了一种通信侦察装备电磁环境复杂性定量评估方法.通过分析不同电磁环境信号对通信侦察装备影响,提出了利用电磁环境不确定复杂度、相似性复杂度和占有复杂度的通信侦察电磁环境复杂性度量方法,给出了不确定复杂度、相似复杂度和占有复杂度的计算方法.实验结果表明,方法可以有效的评估通信侦察能力试验中所构设电磁环境的复杂度,为电磁环境构建和电磁环境复杂度评估研究提供参考.     

一种基于压扩变换降低OFDM系统峰均比的方法

对一种用于减小OFDM信号峰均比的压缩扩展技术进行了分析,该技术能够以相对较小的计算复杂度大大降低OFDM信号的PAPR。作者采用μ率压扩算法,其中的压扩拐点值取为均值而不是传统方法中的峰值。计算机仿真表明这种方法能大大降低OFDM信号的PAPR,并且与PTS技术相比这种方法更有效,计算复杂度也比PTS技术低。     

一种改进并行两箱预失真方法

针对现有椭圆球面波调制信号预失真方法算法复杂度高、预失真器工作效率较低的问题,结合椭圆球面波调制信号的幅值特点和功率放大器对信号非线性失真特性,引入分段处理的思想,提出了一种改进并行两箱预失真方法.通过设置阈值门限,对调制信号进行分段处理,仅对信号中大幅值分量进行处理,算法复杂度低,更易于工程实现.理论分析和仿真结果表明,当阈值门限为0.5时,与并行两箱预失真方法相比,所提预失真方法算法复杂度降低为原算法10%以下;当误比特率为10-5时,相对于未经放大器失真的调制信号,所需信噪比仅增加约0.02 dB.     

基于多相滤波器组的信道化接收机的分析

该文应用多速率信号处理理论,对基于多相滤波器信道化接收机的数学模型进行了分析和讨论,并与传统的低通滤波法进行了比较,结果表明该方法能以较低的运算复杂度更好的实现信号的实时处理.文章最后用仿真实验结果验证了该方法的正确性.     

低复杂度OFDM信号峰均功率比压缩技术

本文提出了一种用于减小OFDM信号峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)的压缩扩张变换技术.该技术能够以相对较低的计算复杂度大大降低OFDM信号的PAPR.作为应用实例,本文分析了线性压缩扩张、非线性对称压缩扩张和非线性准对称压缩扩张的PAPR改善幅度、计算复杂度、及其用于OFDM系统时对系统误比特率(BER)的改善等方面的性能.实验仿真表明,与采用传统的限幅滤波方法相比,本文提出的技术可以获得较明显的性能增益.