基于小波的优化组合认知超宽带波形设计方法

研究了认知超宽带(CUWB)脉冲波形设计问题,提出了一种基于Morlet小波的优化组合CUWB波形设计方法。在分析Morlet小波时频特性的基础上,制定了该方法的设计实现步骤。首先由“二分法”获得符合FCC频率掩模要求的小波伸缩因子选值区间,其次通过设计可编程逻辑语言来寻找最优组合权值,获得高频谱效率的UWB脉冲波形。综合考虑认知用户检测到的授权用户频段,设计阻带滤波器进行窄带干扰抑制,将UWB脉冲波形通过滤波器后可得CUWB脉冲波形。仿真实验表明:该方法易于实现和操作,设计波形具有良好的自相关性和高频谱利用率,方法为CUWB的波形设计问题研究提供了一种新的思路。     

认知超宽带无线电脉冲波形设计算法

超宽带和认知无线电技术是当今世界研究的热点。本文通过介绍超宽带和认知无线电的基本知识,从各自特点出发,将其优势结合形成认知无线电技术。并从CUWB系统自适应频谱环境和兼容FCC频谱模板的角度出发,为了能满足CUWB系统频谱模板的要求,提出了CUWB自适应脉冲波形的算法;以提高系统的频谱利用率为目标,采用了基于高斯导函数脉冲产生组合波形的方法。实验结果表明：自适应脉冲能适应模板的动态变化,而高斯脉冲有较好的频谱利用率。     

基于正交小波的新型超宽带脉冲波形构造方法

在基于窄脉冲的超宽带（UWB）系统中，所有用户使用相同的发射脉冲，使得多用户干扰非常大，进而恶化了系统的误码率。为了降低多用户干扰的影响，提出了一种新型的基于正交小波的脉冲波形构造方法——组合波形，并且将这种波形连同跳时序列一起应用到多用户系统中。文中以基于Meyer正交小波的组合波形为例，在TH-BPSK系统中从理论和仿真两方面分析了该方法。结果表明组合波形能够有效地减小多用户干扰并可以实现自适应频谱包络。     

基于小波组合滤波器的雷达目标分选方法

基于Morlet小波组合滤波器的性质，提出了一种雷达目标分选方法。设计了Morlet小波组合滤波器，将雷达信号与组合滤波器进行卷积运算，再进行FFT运算，实现雷达信号的频率分辨。此方法简单、方便、实用性强，和FFT相比，具有较强的频率分辨能力，对瞬变雷达信号有较强的分辨能力。     

任意实小波函数的高阶开关电流滤波器通用实现方法

通过对实小波函数的模拟滤波器实现原理进行分析,将其实现过程分解为实小波函数逼近和小波滤波器设计2步,提出一种适合任意实小波函数的高阶开关电流滤波器通用综合方法,并设计具体的电路模型。首先,基于网络系统综合理论,构建实小波函数的通用优化逼近模型;然后,以开关电流双线性积分器和电流镜为基本单元设计出冲激响应为实小波逼近函数的通用多环反馈结构滤波器,通过调节开关电流滤波器的时钟频率获得不同尺度小波函数。以开关电流实Morlet小波滤波器设计为例验证该通用方法的正确性。     

基于交叉验证法优化参数的Morlet小波消噪方法

针对机械监测故障信号的非平稳性特点,提出一种基于交叉验证法优化参数的Morlet小波消噪方法。选择与机械冲击振动波形相似的Morlet小波,对Morlet母小波进行改进,增加了波形调整参数。通过交叉验证方法设计了改进Morlet小波的波形参数和变换尺度。对信号进行连续小波变换(CWT),实现对含噪信号的滤波消噪。将该方法应用于齿轮故障检测中,对比2种传统的小波消噪方法,验证该方法能够提取出强噪声背景下的有效信号特征成分,具有较好的滤波消噪效果。     

基于Morlet组合小波的梳状滤波与包络检波方法

提出一种基于Morlet组合小波的梳状滤波和包络检波方法。梳状滤波在间隔的几个故障调制频率下进行窄带滤波,抑制噪声的能力强;Morlet组合小波构造简单,计算量小,仅改变组合小波的部分参数就可获得良好的滤波效果,方便灵活、适应能力强;Morlet组合小波的实部和虚部分别相当于一个零相移滤波器和一个90°相移滤波器,信号经小波变换后直接满足包络检波条件。工程应用结果表明:该方法对机械振动信号的滤波和包络检波一步到位,与故障特征频率相对应的包络谱谱峰清晰可见,适用于旋转式或往复式运动机械系统的故障诊断。     

基于频率采样的超宽带脉冲信号设计方法

提出一种新的超宽带脉冲波形的设计方法,通过在频率域进行多点采样,将超宽带信号设计成适合多址接人的ns级极窄脉冲,同时符合FCC频谱模板对功率的限制.能充分利用频谱模板,并给出脉冲波形具体数学解析式,修改频域采样点数目及幅度值参数能够进一步提高频谱利用率.减少了与其他无线窄带系统的相互干扰,提高了UWB通信系统的性能.方法灵活有效,适用于不同的频谱模板.在理论分析的基础上对方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于检测与躲避的超宽带无线通信频谱整形技术

基于检测与躲避(DAA)的超宽带(UWB)无线通信技术将认知无线电与超宽带技术相结合,是解决UWB通信系统与现有无线通信系统之间的相互干扰问题的最有效方案.针对DAA技术的关键问题--如何实现UWB抗干扰发送波形的频谱整形,综述了近年来在UWB适配波形的频谱整形研究领域的最新进展,并对未来研究发展方向进行了分析与探讨.     

基于自适应脉冲形成因子的超宽带脉冲波形设计

针对各国不同的超宽带(ultra wide band,UWB)辐射掩蔽要求和传统脉冲设计方法的功率谱利用率低等问题,提出一种自适应脉冲形成因子的UWB脉冲波形设计方法。通过分析各阶高斯导脉冲函数特征选取前十一阶高斯导脉冲函数作为基函数,根据辐射掩蔽标准自适应的计算出各阶高斯导脉冲函数的脉冲形成因子。以最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)为准则,采用迭代算法选取权重系数,并对其进行线性组合,以达到最优化脉冲波形的目的。仿真结果表明,所设计的脉冲功率谱最大限度的逼近美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)规定的辐射掩蔽标准,标准化有效信号辐射功率(normalized effective signal radiated power,NESP)为95. 23%,比传统最小二乘法(least squares method,LSE)频谱利用率高,且适用性强。     

粒子群优化算法在齿轮箱振动信号去噪中的应用

 以振动频谱分析和粒子群优化算法为主要理论依据,以风力涡轮机齿轮箱为例,提出一种基于一维加速搜索算法和粒子群优化的齿轮箱振动信号去噪方法。利用一维加速搜索算法缩减搜索范围,应用粒子群优化算法提升优化效果,对切比雪夫带通滤波器和Morlet小波滤波器的设计参数进行优化,并对齿轮箱故障振动信号进行滤波处理。仿真实验结果表明,此方法能够实现快速有效滤波去噪,适用于齿轮箱实时故障诊断的研究,具有一定的理论研究价值和实践应用价值。     

中国超宽带频率自适应检测避让技术研究

针对中国超宽带的4.2~4.8 GHz频段干扰抑制问题,采用组合高斯高阶导脉冲作为超宽带(UWB)原始脉冲,设计了直接序列扩频-载波调制算法,提出一种UWB频率自适应检测避让实现方案. 仿真结果表明,该方案满足中国UWB频率规划,保证了稳定的UWB正常发射功率,具有较高的传输效率,能够有效解决4.2~4.8 GHz频段检测避让(DAA)的问题.      

探地脉冲雷达回波信号波达方向估计方法的研究

估计探地脉冲雷达目标回波方向是探地雷达信号处理的一个重要内容，针对脉冲探地雷达回波信号的超宽带特点，提出了将探地雷达阵列信号经过高频带通滤波器分解成几个窄带信号后，再利用窄带子空间方法进行波达方向估计。通过对实验数据的处理发现，低频信号的分辨率较低，误差较大。在实际处理过程中，并不需要对所有频带信号进行处理，只需要用几个较高频率的窄带信号，就可以准确估计出超宽带脉冲探地雷达信号的回波方向。     

一种新的超宽带脉冲设计方法与性能分析

讨论了基于粒子群算法设计的超宽带脉冲,对设计脉冲的UWB系统性能进行了分析.依据FCC辐射掩蔽,对一组正弦高斯函数进行加权组合,通过粒子群优化算法选取组合系数得到新脉冲,对采用设计脉冲的系统性能分别从单链路误码率、多址性能、链路预算3个方面进行仿真比较.结果表明:与Schlotz脉冲、随机组合脉冲相比,基于粒子群算法设计的脉冲具有更好的误码性能和传输性能.     

一种曲折型缺陷地结构超宽带滤波器的设计

针对超宽带滤波器插损较大、阻带较窄的问题,提出一种曲折型缺陷地结构小型超宽带滤波器的设计方法.首先,在金属地面上开曲折型缝隙,得到曲折型缺陷地结构;然后,依据曲折型缺陷地平行耦合线和传输线的结构特点,分别构造它们的等效电路模型,再结合HFSS仿真来验证电路模型的正确性,推导出结构尺寸与等效电路元件参数之间的对应关系,得出曲折型缺陷地平行耦合线具有超宽带特性和曲折型缺陷地传输线具有低通高选择性的结论.结合这两种结构的优点设计了一种结构简单、具有宽阻带的超宽带滤波器.测试结果表明,与传统缺陷地结构和复合左右手传输线(CRLH)结构的超宽带滤波器相比,该滤波器具有插损小的特点,其带内最大插损仅为0.88 dB,阻带抑制在11.75～20 GHz范围内均小于-30 dB.     

正交Hermite脉冲的性能分析

针对使用窄脉冲传输数据的超宽带系统,给出了一种适合该系统的窄脉冲函数,即修正的Hermite项式,从时域和频域分析了该脉冲波形的特性,以及脉冲形成因子和阶数对脉冲波形及能量谱密度的影响。     

超宽带通信中干扰抑制方法

针对修改接收模板信号的方法(MRTW)在抑制随机窄带干扰上的不足,提出了一种超宽带通信系统(UWB)干扰抑制的新方法—自适应修改接收模板信号(AMRTW)方法,该方法通过增加的自适应频谱估计器和自适应接收模板信号分解单元,准确的将干扰信号分量从UWB接收模板信号中恰当的去除,从而提高了UWB接收机的抗干扰能力,仿真结果表明,在UWB系统处于随机用户干扰的条件下,AMRTW方法对UWB系统误码率的改善明显优于MRTW方法。