轨检仪抑制轨缝干扰信息的数字滤波法

本文通过分析日月明公司GJY系列轨检仪在实际应用中遇到的问题,研究所采集的各轨道参数的实测数据,对比多种误差分析及信号处理的方法,提出了运用“数字滤波”的方法剔除轨缝信息。通过分析实测水平测数据的频谱,运用matlab设计了‘buterworth’和‘chebyshev’低通数字滤波器,对水平数据进行滤波处理,取得了较好的效果。     

UKF算法在星载GPS低轨卫星定轨中的应用

对于扩展卡尔曼滤波在非线性系统中由于线性化过程引入了线性化误差,从而导致滤波器性能下降甚至造成滤波发散的情况,利用Unscented卡尔曼滤波器对非线性系统进行直接滤波,该方法无需对非线性系统进行线性化,避免了线性化误差。并将该算法用于星载GPS低轨卫星定轨中,建立了仿真模型,在初始条件相同的情况下,与EKF算法仿真结果相比较,结果表明在一定观测噪声水平下,UKF定轨结果更准确,定轨精度更高。     

星载GPS低轨卫星定轨算法仿真研究

在对Kalman滤波在星载GPS低轨卫星定轨的研究中,由于系统和观测方程均为非线性,在线性化过程中引入线性化误差造成滤波发散现象,以及由于截断误差使得定轨精度差的问题,因此将平方根UKF方法应用于天基GPS低轨卫星定轨中,为提高定轨精度、速度及定轨稳定性。利用UT变换良好的期望及方差传递特性,无须对系统方程及观测方程进行线性化,避免了传统的EKF算法由于线性化引入的误差,同时平方根滤波方法有效地克服了协方差阵非正定问题。仿真结果表明,在相同条件下比EKF有效地抑制了滤波发散,且提高了定轨精度。     

随机共振在惯性传感器信号处理中的应用

针对实际处理惯性传感器信号的特点,根据随机共振利用噪声增强信号传输的特性,对现有随机共振的算法进行分析和改进,提出将随机共振应用于惯性传感器输出信号处理方法,即将随机共振系统与恢复系统相结合组成随机共振滤波系统,并通过改进系统参数和恢复方法以及对Runge-Kutta算法实现惯性传感器信号的滤波处理。最后分别对惯性传感器的静态数据和动态数据进行验证,结果表明改进的算法能有效地消除干扰,有效地改善了输出信号精度。所提出的滤波方法与传统的滤波方法相比有较大的优势,为惯性传感器信号处理提供了一种新的方法,具有实际应用价值。     

一种高压共轨柴油发动机的轨压控制算法

设计了一种应用于高压共轨柴油发动机的PID轨压控制算法,以解决传统轨压算法控制复杂性和计算效率的问题。本算法简化了处理工况,并针对柴油发动机特性对PID控制器进行了多项改进,并用其统一的处理运行工况下的轨压计算。通过仿真实验对算法进行了验证,实验结果证明本算法对输入发动机信号和轨压期望具有良好的跟随性和运行效率,并且轨压控制较为平稳,其波动幅度不超过1%,基本符合高压共轨柴油发动机正常工作的需要。     

顺轨机载InSAR海面运动舰船成像

研究了顺轨双天线机载干涉合成孔径雷达（InSAR）的海面运动舰船目标成像问题.分析了船体散射点三维运动对舰船目标成像的影响,给出了顺轨InSAR对舰船目标成像的信号处理流程.利用双通道干涉对消处理,检测出存在三维运动的散射点,并对其信号相位进行估计.通过对存在三维运动的散射点实施相位补偿,改善对舰船目标成像效果,InSAR仿真数据的处理结果表明了本文方法的有效性.     

基于子带无迹粒子滤波的语音增强算法

结合多采样率系统理论中的子带分解技术与贝叶斯估计理论中的无迹粒子滤波技术,提出了一种基于子带无迹粒子滤波的语音增强方法。该方法首先将语音信号分解成子带信号,建立各子带信号的低阶时变自回归模型;然后利用无迹粒子滤波估计模型参数,对子带信号进行滤波处理;最后根据滤波后的子带信号重构语音信号,实现语音增强。仿真结果表明,该方法能明显改善语音信号的信噪比和质量,且易于实现。     

KD6134型柴油机高压共轨电控系统开发研究

根据KD6134柴油机高压共轨系统的控制要求,采用模块化的设计方法开发电控单元硬件,包括电源管理电路、电磁阀的驱动电路及外围电路。利用MPC56xx MCU功能实现信号输入处理和喷射控制;采用PID控制算法,实现了共轨油压、喷油量、喷射定时的稳定控制。实机试验表明采用高压共轨系统后柴油机起动时油压建立迅速,起动顺利,同时还具有良好的平稳低怠速和低噪声性能。     

DVD循轨伺服控制系统设计及参数优化

在DVD循轨伺服控制系统中,碟片的偏心会对循轨误差信号TE(Tracking Errors)产生周期性的扰动.为了有效抑制该干扰,DVD循轨伺服控制系统引入了重复控制器.在稳定性条件的基础上设计重复控制器并提出参数优化的办法,通过仿真验证重复控制器能显著有效地抑制频率已知周期干扰信号.     

基于MRLS的低轨卫星移动通信随机接入前导检测系统设计

由于现有低轨卫星移动通信发送的信号在随机接入前导检测系统时存在检测延时过长、检测准确率较低的问题,提出基于MRLS的随机接入前导检测系统的设计研究;分别对前导格式器、前导序列器、前导信号持续时间计算器和随机信号发送器进行优化;根据MRLS算法进行差分检测和相关性检测,利用共轭运算计算加入子载波偏移频率参数,完成随机接入前导检测系统;实验结果表明:所设计的检测系统延时时间始终不超过0.002m,最低误检率为10-4％,误检率低于对比系统,检测效果能够更好地适应低轨卫星移动通信系统.     

一种31阶FIR数字滤波器的设计及实现

利用EDA技术实现硬件设计的最典型方法是用QuartusII设计完成的,但是此方法并不适用于涉及算法类或信号处理的设计项目。Altera公司2002年推出的DSPBuilder可以很好地帮助设计者完成此类设计项目。常用的数字滤波器有无限长冲激响应型（IIR）和有限长冲激响应（FIR）型,其中FIR型可以采用FFT来快速实现滤波,且相位具有严格线性关系,非常适合数字通信的要求。直接数字频率合成器（DDS）是一种广泛应用的数字频率合成技术,它的相对带宽、频率转换时间、相位连续性、高分辨率以及集成度等一系列性能指标远远超过传统的频率合成技术。为此,文章详细介绍了Matlab、DSPBuilder和QuartusJl三个软件联合开发数字滤波器的方法,并使用DDS产生频率信号测试了滤波器的效果。     

信号FIR数字滤波后相位延迟的消除

针对信号处理中采用FIR数字滤波器对信号进行滤波后将产生相位延迟的现象,从FIR数字滤波器的相位特性出发,分析并推导了产生这种延迟现象的原因,得到了FIR数字滤波器的阶数和相位延迟的关系。采用基于波形匹配的数据扩展的方法对原始的信号进行端点延拓,再对延拓后的信号进行FIR滤波,可以很好地消除这种相位延迟的现象。Matlab仿真结果证明运用该方法滤波后的信号相位与原始信号相位一致,相位延迟被消除了。通过对信号的Simulink仿真实验及分析,也证实该方法可以有效消除FIR数字滤波器产生的相位延迟。     

一种钢轨表面伤损漏磁检测信号滤波方法

漏磁检测(MFL)是工程上常用的无损检测方法之一,针对钢轨顶面伤损漏磁检测信号受提离干扰的影响,根据伤损漏磁场在不同方向上的分布特征,提出了一种抑制钢轨漏磁检测提离干扰的滤波方法。采用阵列式传感器,根据x和z方向信号的差值确定参考信号实现滤波,根据伤损漏磁场的分布推导了传感器的安装方式。实验结果表明,该方法能够有效地抑制漏磁信号的提离干扰,显著地改善了漏磁检测信号。     

脉搏波信号预处理方法研究

为克服脉搏波信号采集时受到的高频噪声干扰和低频噪声干扰,脉搏波信号的预处理成为心脉信号处理中的关键环节。使用零相位滤波法处理脉搏波信号,改善传统数字滤波器直接滤波的输出失真问题;通过建立评价参数,对去除高频噪声的数字滤波器和小波阈值滤波器的滤波效果进行评价,获得最佳滤波方法;对比常用去基线漂移方法在处理脉搏波信号时的特点,获得最佳去基线漂移算法。使用新研发的脉搏波采集手环采集多名受试者的脉搏波原始信息,将采集到的信号按上述方法去噪和去基线漂移后,实现脉搏波信号的预处理过程。实验结果表明,采用sym4小波基、固定阈值、软阈值函数等小波阈值去噪方法去除高频噪声并使用三次样条插值拟合曲线去除基线漂移后,所获得的脉搏波信号平滑无毛刺,每个周期起始点和终点都在同一水平基线上,满足后续脉搏波信号的医学分析和疾病诊断需要。     

FRFT域的数字图像chirp噪声抑制方法

针对含有chirp噪声的图像,应用传统的滤波方法难以实现有效的信噪分离,提出了一种基于分数阶傅里叶变换域的数字图像chirp噪声的抑制方法。该方法是将chirp信号分数阶傅里叶域的滤波算法引入到数字图像的处理中,是一种新的改善图像质量的手段。仿真结果表明,对于含有chirp噪声干扰这一特定退化模型的图像,采取最优估计下的分数阶傅里叶变换相比普通傅里叶变换和线性平滑滤波,图像恢复的效果更佳,它能有效地去除图像中的chirp噪声。     

等间隔分数时延滤波器及其线性插值设计

针对宽带数字信号精确可变时延需求,研究等间隔分数时延滤波器及其线性插值方法。现有分数时延滤波器设计方法不能应用于可变时延,基于多采样率信号处理理论,提出等间隔分数时延滤波器设计方法。将所需时延近似为等间隔分数时延,选取对应时延滤波器组对信号进行时延,满足工程中变分数时延滤波需求。为提高时延滤波精度,提出对相邻滤波器系数线性插值的分数时延滤波器设计方法。对线性调频信号仿真结果表明,所提方法与常规分数时延滤波方法运算量相当,且适用于宽带信号的精确可变时延应用。     

基于分段平均周期图的泥浆脉冲信号滤波方法

由于受到泥浆泵脉动、钻具震动等因素的干扰,井口立管采集到的随钻测量信号包含大量的干扰和噪声,严重影响信号解码后的正确性。首先对传输信道中产生干扰和噪声的因素进行分析,指出导致泥浆有用信号被淹没而无法识别其频率范围的原因,基于分段平均周期图法确定有用信号的频率范围,计算出最优的Hamming窗的窗口长度,并利用Hamming数字滤波器对随钻测量信号进行滤波并解码。通过对大港油田实测数据的仿真实验证明,该方法具有良好的滤波效果,误码率很低。     

Optimal mean-absolute-error filtering of gray-scale signals by the morphological hit-or-miss transform

The binary hit-or-miss transform is applied to filter digital gray-scale signals. This is accomplished by applying a union of hit-or-miss transforms to an observed signal's umbra and then taking the surface of the filtered umbra as the estimate of the ideal signal. The hit-or-miss union is constructed to provide the optimal mean-absolute-error filter for both the ideal signal and its umbra. The method is developed in detail for thinning hit-or-miss filters and applies at once to the dual thickening filters. It requires the output of the umbra filter to be an umbra, which in general is not true. A key aspect of the paper is the complete characterization of umbra-preserving union-of-hit-or-miss thinning and thickening filters. Taken together, the mean-absolute-error theory and the umbra-preservation characterization provide a full characterization of binary hit-or-miss filtering as applied to digital gray-scale signals. The theory is at once applicable to hit-or-miss filtering of digital gray-scale images through the three-dimensional (3-D) binary hit-or-miss transform.     

基于DSP的心电信号实时滤波算法的实现

介绍数字心电图的心电信号处理中实时滤波算法的实现,探讨针对心电信号的工频干扰、肌电和基线漂移的实时数字滤波方法,在数字心电图的DSP芯片平台上选取有效的滤波算法分别用于消除和抑制基线漂移、工频干扰及肌电干扰。实验表明,在DSP上实现的心电数字滤波方法能达到预定设计要求,具有实时性、有效性等优点,并成功地应用到国家医药管理局攻关项目的十二导联数字心电图机上。