弱激励石英晶体参数检测的自适应陷波法

微弱激励下的石英晶体其输出信号的频率、幅度和相位输出变化都非常大。本文采用π网络零相位检测法测量石英晶体的串联谐振频率,针对微弱信号的相位检测采用自适应陷波滤出期望信号,然后对陷波后信号进行带宽压缩提高信噪比,从而检测出π网络零相位点,估计出石英晶体的谐振频率。文中研制了基于数字信号处理器的检测系统,实验表明系统在信号功率小于-60dBm情况下,相位检测精度达到2PPM。     

基于非均匀采样的频谱分析和弱信号检测

由于采样设备和被采样信号的限制,完全的均匀采样很难实现,实际中很多情况也需要用到非均匀采样,而当采样信号是非均匀时采样定理不再适用。使用基于最小二乘法的非均匀频谱分析法,详细讨论了频谱噪声的产生原因和影响因素。由于频谱噪声会淹没一些弱信号的频率成分,使用基于最小二乘法的幅值衰减法,衰减强信号频率成分和频谱噪声,通过仿真实验成功检测出幅值为强信号幅值一亿分之一的弱信号,并对非均匀采样信号的频率成分进行高精度的参数估计。     

微弱信号相位检测的自适应陷波法及其应用

针对微弱信号因噪声影响造成剧烈的相位变化,采用常规的方法无法检测出其相位的现象,提出了一种自适应陷波方法。该方法采用自适应陷波算法来滤出期望信号,再对陷波后信号进行带宽压缩以提高信噪比,从而准确检测出信号的相位。根据检测方法,研制出以数字信号处理器为核心的检测系统,并应用此系统检测石英晶体输出的微弱信号的相位差。试验表明,对于信噪比小于-60 dB的微弱信号,系统相位检测精度达到2×10-6。     

非均匀采样信号的频谱分析及信号处理系统

非均匀采样由于具有不受采样频率限制、频率分辨率高以及抗混叠等优点,应用十分广泛。推导出非均匀采样信号的离散傅里叶变换方法,分析了采样时钟抖动对非均匀离散傅里叶变换的影响,并给出仿真结果。研制了基于数字信号处理器和可编程逻辑器件的非均匀采样系统,以此为硬件平台,实现了非均匀采样信号的频谱分析。理论和实验结果表明,非均匀采样系统和频谱分析方法是有效实用的。     

一种基于自适应陷波器的科氏流量计频率解算新方法

为提高科氏流量计信号的初始收敛速度和频率跟踪精度,提出了一种频率解算的新方法:首先采用基于burg算法实现的格型IIR自适应陷波器对信号滤波,并短时间跟踪信号频率,其接近收敛时基于简化梯度算法实现的格型自适应陷波器开始并行工作,待简化梯度算法实现的格型自适应陷波器收敛后,前者停止工作,简化梯度算法实现的格型自适应陷波器持续工作直至结束。仿真及实验结果表明,本方法可以获得更快的收敛速度、更高的频率跟踪精度。     

基于自适应陷波滤波器的频率和幅值估计

估计正弦信号的频率和幅值以实现准确信号跟随具有广泛的应用. 本文采用三维自适应陷波滤波器分析正弦信号, 提出了非归一化和归一化两种频率估计方法, 两种算法都具有圆形周期轨道, 能够获得信号的频率和幅值的准确估计以及正弦跟踪. 用Lyapunov定理和平均方法证明积分流形的存在性和一致渐近稳定性. 归一化算法改进了非归一化的收敛速度受制于信号幅值的缺点. 分析了估计器的带宽参数和频率自适应增益参数对频率跟踪暂态速度和稳态精度以及噪声特性的影响. 通过仿真证实了算法的有效性.     

基于自由搜索算法的数字多频陷波滤波器设计

数字多频陷波滤波器的作用是同时处理数字信号中多个特定频率分量。传统设计方法通过级联多个单频陷波系统实现,仅适用于陷波频率间隔较大的情况,且存在频率响应不均匀、过渡带增益不对称以及陷波频率点之间增益难以控制等局限性。为此,以改进的自由搜索算法为基础,提出一种数字多频陷波滤波器的设计方法。通过改进陷波系统结构,约束参数空间,建立优化模型,优化配置极点位置,实现具有稳定特性的数字多频陷波系统。仿真实验结果表明,该设计方法在实现准确陷波的同时,可使得过渡带增益对称且可控,通带内频率响应均匀平稳。     

数字语音信号的非均匀采样的实现

该文主要叙述数字语音信号的基于FFT的非均匀采样的技术实现问题,涉及WAV文件格式、分段、对其进行非均匀降速重采样频率的选择原则及生成和语音信号重构,并对实际的WAV格式的数字语音文件用VC++6.0编写的程序实现了基于FFT的重采样;分析方法、实现程序不仅对WAV格式的数字语音文件有效,而且也适用于其它格式的数字语音文件和非语音信号的非均匀采样的实现。     

非等间隔采样信号傅里叶频谱分析方法

针对伪随机(PN)码调制的多普勒激光雷达中固有的对外差信号不能等间隔采样的问题,提出一种新的非均匀采样信号的离散傅里叶变换(DFT)方法。首先,给出距离速度同步测量多普勒激光雷达系统模型,指出对外差信号不能等间隔采样的原因;然后,通过理论推导,提出一种新的非均匀采样信号的频谱分析方法;最后,通过仿真验证该方法可用于分析非等间隔采样信号的频谱。结果表明,在道路运动目标产生的多普勒频率范围内,接收信号信噪比(SNR)为0 dB的情况下,该方法仍可有效分析出不等间隔采样多普勒信号的频率。     

基于不对称陷波器的谐波电流检测方法*

为了克服常规自适应算法由于权值是一个含有二次谐波的波动量导致基本自适应算法不能准确提取出谐波电流的缺点,提出了一种基于不对称陷波器谐波电流检测方法。该不对称陷波器的实质是通过加入一个低通滤波器改变了陷波器参考频率附近的带宽,从而在保证动态相应的前提下兼顾系统的检测精度;验证了该系统是一个稳定系统,证明了改进后的不对称性,给出了参数选择的依据。通过仿真实验表明,该系统可以在一个周期内就能稳定跟随,系统的畸变率可以控制在1.7%以下。     

非均匀采样信号的滑动滤波方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,提出了基于连续傅里叶变换的非均匀采样信号频谱分析方法和非均匀采样信号的滑动滤波方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用连续傅里叶变换得到非均匀采样信号的频谱特性,根据不同采样间隔,得到非均匀采样信号的滑动滤波方法。通过MATLAB仿真软件验证了这种非均匀采样信号分析与处理方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,与常规的平均滤波方法相比,激光陀螺的零偏误差减少了10.1%。     

基于频率跟踪方式的智能滤波信号处理系统研究

频域模式化分析或时域波形理论等方法在实现与应用上存在一定局限性.介绍了一种较新颖的自适应滤波系统的实现方法,它是利用FFT谱分析抽取的信号主频来实现滤波中心频率实时跟踪及带宽分段变化.实验测试结果表明：该系统具有在较强背景噪声下,跟踪提取有用信号并精确计算信号频率的功能,可为涡街流量计信号处理等工程实际中信号的进一步应用提供研究基础.     

A best method of demodulation algorithm for UNFSK applied in transportation

The frequency shift of the ultra-narrow frequency shift keying (UNFSK) is far less than the ordinary binary frequency shift keying (FSK) method. Because the two frequencies of UNFSK are extremely close, the traditional demodulation method cannot separate them successfully. This study aims to successfully demodulate the UNFSK signals by applying cycle extension and notch filter. The signal processing procedure is as follows: First, the sampling signals have been made cycle extension to enlarge their spectrum difference between signal 0 and 1; secondly, the cycle extension signals have been processed by the notch filter algorithm and finally, we could get the information by sentencing the filtering result. Finally, the method is applied in transportation. The simulation results proved that the algorithm greatly enhanced UNFSK signal demodulation performance, compared to the traditional demodulation method. There can be 2–3 dB improvement in performance, which is very suitable for UNFSK.     

数字倍频器用于周期信号频谱分析的补偿和误差分析

在周期信号数字频谱分析中，数字倍频器可被用作采样频率发生器（ＳＦＧ）为ＡＤＣ提供采样脉冲，但原有的数字倍频方法使得ＳＦＧ的输出脉冲存在较大的位置累积误差。本文针对原有数字倍频方法的缺点而提出了新的补偿方法，并用非均匀采样信号理论和数字频谱分析方法导出了用原有方法和新的方法实现的ＳＦＧ所对应的采样信号序列的信噪比表达式，证明了新方法优于原有方法，同时也得出了对ＳＦＧ的设计有指导意义的结论。最后，计算机仿真验证了本文结论。     

复杂背景下微弱信号检测和特征分析系统的实现

本文实现了一种适用于复杂背景情况下长期自动探测和记录海洋环境噪声以及行船噪声特性的装置。预处理模块利用过零检测，幅度检测原理探测信号，它不仅采用无A／D且作到全数字化处理、系统低功耗极低，而且能估算出噪声强度，信号处理模块分析噪声并记录频谱特性和时域统计特性。实际运行结果表明，该系统具有体积小、检测能力强和寿命长等优点，另外它还具有实用的接口，可以与打印机，计算机连接。     

抑制心电信号中工频干扰的滤波采样系统设计

针对心电信号采集过程中易受工频信号干扰的问题,设计了一种高衰减倍数的滤波采样系统.以XC3SD3400A芯片为主控单元,陷波模块和滤波模块依次对心电信号滤波,采用16位AD7656采样滤波,并将数据缓存后通过通用串口总线(USB)传输至上位机处理.定性和定量分析结果表明:系统能够将工频噪声衰减300倍,且输出信噪比有较大的提升,具有噪声高衰减、有用信息低损失、高精度采样等优点.     

基于小波变换的脑电瞬态信号检测

在脑电（ＥＥＧ）信号分析与处理过程中,瞬态信号的检测和定位具有非常重要的实际意义,传统的瞬态脉冲检测方法是匹配滤波,但匹配波滤需要有关瞬态信号的先验知识,因而在实际应用中受一定的限制,本文用小波变换对含有瞬态干扰的脑电信号进行多尺度分解,在某些尺度下,瞬态信号特征得以明显增强,用简单的阈值比较就可以有效地检测并消除瞬态干扰,实验结果表是有,在缺乏先验知识的条件下,小波变换能有效检测出脑电信号中短时,低能量的瞬态脉冲。     

基于自适应滤波的民航导航通信干扰检测系统设计

针对目前使用的民航导航通信干扰检测系统受到背景噪声与电磁干扰信号重叠影响,导致干扰检测结果不精准的问题,提出了基于自适应滤波的民航导航通信干扰检测系统设计。使用多信道检测接收机,将接收结果经过PCI接口传送给上位机。使用测向天线阵,捕获来自其他天线阵元的信号幅值、相位。使用由三个垂直磁阻传感器组成的电子罗盘,测量X、Y、Z方向的电磁干扰,经过A/D转换器放大处理和主机检测后,完成硬件结构设计。计算系统输出结果,结合自适应滤波处理技术,整理自适应滤波的加权矢量,彻底分离开噪声信号与电磁信号,避免噪声干扰。计算相位差,并对其进行矢量化处理,获取多组载波相位差,确定干扰信号的数值和方向,完成通信干扰检测。由实验结果可知,该系统在同频干扰、临频干扰情况下,信号波动的-0.2-0.4和-0.8-0.7幅值均与实际干扰信号波动幅值一致,具有精准检测结果。     

小波神经网络在微弱信号检测中的应用

因为噪声总是会影响检测的结果,所以低信噪比下的信号检测是目前检测领域的热点,而强噪声背景下微弱信号的提取又是信号检测的难点。小波神经网络比数字滤波器更加适合检测微弱信号。小波神经网络是一种时频分析的自适应系统,它能检测信号中的微小变化。该文提出了一种新的检测白噪声中微弱信号的方法。仿真结果表明,小波神经网络在检测微弱信号的特征和改善信噪比方面是一种十分有效的方法。