基于石英音叉光电探测器的水气检测方法研究

介绍了水气检测系统构成,搭建了水气测试系统平台,通过石英音叉光电探测器检测水气分布实时数据,采用LabVIEW生成水气分布实时数据频谱曲线图,利用Origin实现水气实时数据的分析与拟合,获取水气实时分布情况。     

基于嵌入式汇编的焊接动态过程微机测控

分析了CO2气体保护焊动态过程的微机测控研究与实现.系统采用32住嵌入式汇编技术优化测试系统中运行次数多,速度要求高的关键程序段比如端口操作、频谱分析等,高速、实时、高精度测量焊接过程,通过数据显示与数据处理功能,将各种情况下焊接动态过程的信号在时域和频域上的特征表现出来,可以有效满足测试系统的功能和性能需求,为焊接过程研究提供了有效工具,最后进行实例测试,效果良好.     

2004年（成都）西南三省一市学术年会论文选载——基于数字下变频技术实现局部细化频谱分析

本文提出了一种基于数字下变频(DDC)技术的快速局部细化频谱分析的方法，并探讨了算法实现中的关键步骤和需要注意的问题：仿真结果表明采用细化FFT分析后，得到的高精度频谱分析功能。     

扫频式FFT频谱分析仪数字中频全软化设计与实现

提出了扫频式FFT频谱分析仪一种全软化解决方案,采用相位差校正法解决了FFT计算中的频谱泄漏问题,实现了全景范围实时、高精度的频谱测量;经仿真与实际信号验证,频谱幅度测量精度可达到1%,频率测量精度高于0.1%;该方案已经成功应用于某武器型号的测试系统中.     

基于分层 Dirichlet 过程的频谱利用聚类和预测

认知无线电网络通过动态频谱接入技术,利用授权频段的空闲时段实现频谱共享。对频谱利用特征的描述和未来利用率的预测有利于实现高效频谱感知算法,进而优化频谱接入策略。通过对标准的分层Dirichlet过程进行扩展,提出了一种跨信道的非参数贝叶斯模型UTD-HDP(UTD扩展的分层Dirichlet过程),用于无线频谱利用率数据的聚类分析和分布参数估计。利用该模型,可以自适应地描述无线频谱利用率的特征,实现了对未来时间频谱利用率的高精度预测。     

1/3倍频程频谱分析系统的数字化设计与实现

1/3倍频程的频谱分析是噪声检测中重要的测量项目.针对基于模拟电路的1/3倍频程频谱分析系统存在线路复杂、效率低、鲁棒性差等缺点,提出了全数字化的频谱分析系统方案.详细介绍了整个频谱分析系统的软硬件设计,着重分析了结合多抽样率原理的1/3倍频程实时算法和设计要点,实现对各种稳态与非稳态噪声信号的快速、准确和高精度的测量分析与显示等功能.     

泰克新型实时频谱分析仪满足数字RF技术迅猛发展的需求

2006年9月，世界领先的测试、测量和检测仪器供应商泰克公司推出泰克RSA6100A系列实时频谱分析仪，提供了无可比拟的实时性能、捕获带宽和动态范围组合，满足了广泛的尖端数字RF应用的需求。该分析仪内部部署的独特的DPX^TM波形图像处理器技术把数量庞大的实时数据转化成实时的RF频谱演示，揭示以前看不到的RF信号和异常信号。与速度最快的扫频分析仪和矢量信号分析仪（VSA）相比，DPX波形成像处理器技术每秒处理48000多个频谱测量，实现了实时的RF，它对最短24μs的信号实现了100％的侦听概率。     

多传感器实时数据采集软件设计与实现

在PC机上开发多传感器实时数据采集软件已成为工业控制、信息融合等领域的重要环节.为保证多传感器数据采集的实时性和软件易扩展性,采用多线程技术并发处理多传感器数据采集,采用策略设计模式实现采集与显示两部分低耦合,对未设置数据发送频率的传感器采用多媒体定时器实现高精度的定时采样,采用双缓冲技术局部绘图实现采集数据曲线实时更新显示.实验表明,应用该技术开发的多模态生物信息采集软件能实时、可靠地采集与显示多个传感器数据,且软件易扩展更多传感器采集.     

一种基于SIMULINK的新颖卫星抗截获系统仿真

SIMULINK是一个进行动态系统建模和仿真分析的软件包,其最大特点是可在仿真过程中改变系统参数,实时观察系统行为的变化。利用SIMULINK平台对一种融入了频谱感知和频谱分割技术的卫星抗截获通信系统进行仿真,该通信系统通过频谱感知技术获取频谱空隙的分布情况,然后利用频谱分割技术将信号频谱进行分散化,插入并隐蔽在正常通信频谱之中实现隐蔽通信。通过SIMULINK仿真分析,可得到从调制、分割、到聚合和解调等各个环节的的卫星通信系统的眼图和频谱图及其相关的频域技术数据,可用于指导硬件设计。     

分布式频谱监测系统中间件技术研究

目前电磁环境日趋复杂、对抗异常激烈,如何实现区域无线电信号实时监测与分析及区域电磁态势的实时呈现显得尤为重要。首先对现有的频谱监测系统相关技术进行了研究,分析了其各自特点;其次,针对实际的需求提出了基于中间件的分布式频谱监测系统的设计思想,在执行多测试任务时,利用中间件实现测试任务的分发及结果数据的回传;最后,对中间件进行了设计与实现并对其性能和可靠性进行了测试。     

基于FPGA的高速采样缓存系统的设计与实现

为了提高高速数据采集系统的实时性,提出一种基于FPGA+DSP的嵌入式通用硬件结构。在该结构中,利用FPGA设计一种新型的高速采样缓存器作为高速A/D和高性能DSP之间数据通道,实现高速数据流的分流和降速。高速采样缓存器采用QuartusⅡ9.0 软件提供的软核双时钟FIFO构成乒乓操作结构,在DSP的外部存储器接口(EMIFA)接口的控制下,完成高速A/D的数据流的写入和读出。测试结果表明：在读写时钟相差较大的情况下,高速采样缓存器可以节省读取A/D采样数据时间,为DSP提供充足的信号处理时间,提高了整个系统的实时性能。     

基于改进MUSIC算法的宽带信号DOA估计

现有的波达方向（DOA）估计算法在估计被动探测系统中的宽带信号方位时,存在DOA估计结果偏差大、运算复杂度高等问题,难以满足信号实时处理的要求。为提高多源信号DOA估计的空间分辨率,提出一种基于S变换且不需要预估信号源个数的多重信号分类改进算法。根据宽带信号的频域特征,利用S变换处理阵列接收信号,得到多分辨的时频谱矩阵,同时构建时频域的阵列信号数据模型,结合信号功率谱矩阵呈联合对角化结构的特点,设计基于S变换的子空间谱估计公式。在此基础上,通过谱峰搜索进行DOA估计,实现多源宽带信号的声源定位。仿真结果表明,在信噪比范围为-15~10 dB的条件下,该算法的估计成功率始终保持在90%以上,相比TCT、CS_TCT、CWT_MUSIC算法,其具有较优的估计性能,并且无需预估信号源数。     

盲源分离与高分辨融合的DOA估计与信号恢复方法

目标方位估计(Direction of arrival, DOA)和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪与识别的前提.基于盲源分离方法可以得到含有阵列流形信息的解混矩阵, 融合成熟的高分辨方法提出了一种新的方位估计、信号恢复模型和方法. 在宽带信号背景下进行了仿真实验, 结果表明该方法可实现目标方位的实时估计和目标信号的恢复. 在同等条件下完成同样的目标方位分辨率, 比单纯的高分辨方法要求的阵元数和快拍数较少, 要求的信噪比要低. 海上实测数据检验也表明, 比常规的最小方差无失真响应(Minimum variance distortionless response, MVDR)方法得到了更好的结果, 明显提高了弱目标信号的空间谱能量, 增强了检测弱目标信号的能力.     

一种宽带VLBI数字基带转换器设计

VLBI(very long baseline interferometry)即甚长基线干涉测量,是目前精度最高的射电观测手段。为了解决对硬件处理速度要求过高的问题,设计了一种基于并行下变频的宽带VLBI数字基带转换器,将并行处理与多相滤波相结合,可大大降低对处理速度的要求,缓解硬件压力,有助于解决数字信号处理的瓶颈问题。仿真结果表明,该宽带VLBI数字基带转换器成功实现了对数字中频信号的下变频、滤波抽取等功能,同时数据率大大降低,可实现宽带接收处理,也有助于信号的实时处理。     

基于分支切换并嵌套的混沌系统的超宽带信号设计分析

在混沌超宽带信号中使用高维复杂混沌系统可以增强信号的安全性,但是降低了混沌系统的易实现性。针对混沌超宽带中所用的混沌系统的复杂性与易实现性的矛盾,利用两种易实现的一维混沌映射基于混沌分支切换并嵌套的方式设计了一种低维易实现的混沌系统,采用Lyapunov指数分析验证了这种系统在较宽的参数范围内具有混沌性。分析表明这种系统所产生的信号无法反映确定的映射关系,不仅增强了混沌信号的复杂度,而且系统又不失易实现性。分析也表明这种混沌信号也具有良好的相关性,因此将这种混沌系统用来设计产生更加安全的混沌跳时超宽带信号。通过对这种混沌超宽带信号与一般的伪随机序列跳时超宽带信号的功率谱对比分析,它所包含的能够对其他传输系统产生干扰的强度较大的离散谱数量更少,故这种混沌超宽带信号将会具有更加广泛的应用领域。     

基于高阶统计量的压缩宽带频谱盲检测方法

针对认知无线网络中宽带频谱感知受到高速模数转换器(ADC)器件的技术限制,利用压缩感知理论(CS),采用压缩信号处理技术,直接对压缩观测数据进行分析,推导出宽带频谱检测的高阶判决统计量的概率分布特性,并在此基础上提出了一种基于高阶统计量的压缩宽带频谱盲检测算法(HOS-CWSBD).该算法无需任何有关主用户(PU)信号的先验知识、也无需事先重构出原信号就能实现宽带频谱检测.理论分析和仿真结果均表明,与传统的基于压缩感知理论且需要信号重构的压缩频谱感知算法以及基于Nyquist采样数据的非压缩宽带频谱感知算法相比,该算法具有计算复杂度低、感知性能稳定等优点.     

基于奇异值分解的宽带频谱感知改进算法

对认知无线电中宽带频谱感知的信号检测问题进行研究,在信道位置和带宽随机分布的条件下,提出一种基于Hankel矩阵奇异值分解的改进算法完成宽带频谱的频率点奇异性检测并获得各子频段的起始频率和带宽,有效实现盲宽带频谱感知,同时利用提出的三种性能评价参数对该算法与多尺度小波变换算法进行了性能对比。通过实际接收微波信号及仿真OFDM信号感知实验验证,该算法有效抑制了噪声不确定性,滤除了伪奇异点,提高了宽带频谱感知性能。     

基于多子带信号采样和小波变换的宽带频谱感知*

在GHz级宽带信号频谱感知中,如果直接采样此宽带信号,其所需采样速率太高,超过现有的模数转换器指标;确切估计出主信号所占频段,可以进一步提高频谱利用率;因此本文基于调制宽带转换系统（MWC）,提出一种基于多子带信号采样和小波变换的宽带频谱感知方法。首先利用MWC实现宽带信号的低速率采样,得到子带信号;然后提出一种噪声功率及检测门限估计方法,再利用能量检测法实现对非噪声子带的频谱感知;最后利用小波变换对信号子带进行频谱边缘检测,以确定主用户信号占用频段的确切位置信息。仿真结果验证了本文所提出的宽带频谱感知方法的可行性和有效性。     

认知无线电网络中宽频谱的信号分离算法

在认知无线电网络中,认知用户随机接入宽带频谱进行数据传输,但是这样很容易受到恶意用户的干扰,这些恶意用户随意地接入共享频带进行信号传输,这些信号会干扰主用户和认知用户。为此,提出了一种基于压缩感知的信号分离方法。该方法可以很好地从宽带信号中分离出恶意用户信号。算法主要采用以下三个步骤：（1）所有认知用户采用压缩感知技术从宽带频谱中恢复各信号;（2）认知用户将分离的信号发送到融合中心,融合中心通过小波边缘检测的方法确定频谱边缘,并按照边缘特性将频谱分成若干频段;（3）融合中心根据具体特征对每个子频段进行信号分离。分析和仿真结果表明,这种新的基于压缩感知的宽频带信号分离方法能很好地从宽带信号中将含有恶意用户干扰的混合信号分离出来。     

基于信号采样自相关的步进宽带频谱感知方法

采用步进频域能量检测法可以提高在软件无线电平台的频谱感知的带宽范围,但能量检测法易受噪声不确定性的影响,而信号采样自相关检测法对噪声不确定性有很好的鲁棒性。为进一步提高软件无线电的检测性能,提出了基于信号采样自相关的步进宽带频谱感知方法。首先阐述了信号采样自相关检测的原理,然后对基于该原理的步进宽带检测方法的流程进行了分析,最后利用MATLAB软件仿真其检测性能。仿真结果表明,在信噪比（Signal-noise-ratio, SNR）不同的情况下,基于信号采样自相关的步进宽带频谱检测方法能达到所要求的检测性能。此 外,为了兼顾频谱感知的检测速度和频带带宽分辨率之间的关系,进一步提出了在原本固定步进值的步进宽带信号采样自相关的频谱感知方法中采用可变步进值的两阶段检测方法,该方法可 以获得较高的频带带宽检测分辨率和较短的检测时间。