基于反Q滤波的弹性波频散补偿算法分析与仿真

由于大地信道介质的影响,弹性波在大地信道中传播时会发生频散现象,从而导致信号频带展宽、码元重叠、分辨率降低等问题。研究和分析了经典反Q滤波频散补偿算法,并对算法的推理过程进行了数学推导。使用Matlab软件构造仿真频散信号,建立频散补偿仿真模型,对频散信号进行处理,得到补偿后的信号波形。从仿真结果可以发现各频散补偿算法能够有效地补偿信号频散,压缩信号带宽,校正相位畸变。对频散补偿算法的分析研究,可为频散补偿算法的进一步发展提供一定的参考。反Q滤波算法由于其计算复杂,且需要预先明确信道Q值,实现起来具有一定的难度,因此后续可向信道环境未知的情况下反Q滤波算法的实现发展。     

稀疏信道下基于变换域的上行OFDMA信道估计方法

单用户正交频分复用(OFDM)系统通常使用插入的频域导频获得信道频域响应(CFR),将此CFR变换到时域进行滤波以获得更准确的信道估计。上行正交频分多址接入(OFDMA)系统中由于每个用户信号占用不同的子载波且经过的信道不同,使用上述方法会由于窗函数畸变产生能量泄漏。该文提出一种时域滤波频域补偿(TFFC)方法,使用补偿向量对时域滤波后的CFR进行补偿,降低变换域算法中由于畸变引起的能量泄漏,并给出在稀疏信道条件下该补偿向量的简化解。仿真表明:采用该方法,上行OFDMA信道估计的性能得到很大改善。     

基于Malvar窗时频谱的反Q滤波方法

基于非弹性介质衰减模型, 将衰减和频散表示为振幅和相位的算子, 把补偿看成带衰减传播的逆传播过程, 理论计算得到补偿需要的反算子。通过构造满足Malvar小波条件下的时窗, 得到符合信号特征的时 间?频率谱, 再利用最小二乘方法计算品质因子Q值, 得到振幅和相位补偿需要的反算子, 作用于时频谱, 达到补偿的目的。 数值试验结果显示, 利用时频变换计算得到的Q值与先前设定Q值基本相符, 反Q滤波补偿后的信号与无衰减信号对比, 振幅和相位都得到很好的恢复。     

稳定有效的频域反Q滤波方法

针对传统反Q滤波技术存在着难以由地面资料反演层状Q值场的困难,现提出一种基于等效Q值的频率域反Q滤波方法。该方法允许等效品质因子Q在纵向上随时间连续变化,横向上弱变化;针对反Q滤波技术中固有的不稳定性,采取了控制最大补偿因子在有效频带范围内对地震数据进行反Q滤波的方法实现算法的稳定性,同时还考查了噪声对稳定性控制的影响。正演模拟数据处理结果表明:提出的算法对地震波的粘性吸收进行了合理的补偿,使地震信号的信噪比和分辨率有了明显改善。     

迭代KALMAN信道估计算法在MIMO-OFDM系统的性能仿真研究

讨论了MIMO-OFDM通信系统中时变信道估计的KALMAN滤波算法。为了提高传统KALMAN信道估计算法的性能,提出了一种迭代KALMAN滤波算法,将整个子载波分为2部分:一部分用于发送导频,另一部分用于发送信号。在一个OFDM符号块中,对导频子载波和信号子载波处的无线信道进行循环估计,从而提高信道估计的精度。仿真结果表明,迭代KALMAN滤波算法的性能好于传统KALMAN滤波算法。     

信道脉冲响应估计和FPGA仿真

WCDMA是一个成熟的3G网络,其下行链路中的公共导频信道为信道脉冲响应的估计提供了一个有效的方法.使用USRP采集中国联通基站发射的WCDMA信号并进行处理,处理流程可概括为:先对接收信号进行滤波和降采样预处理,接着提出WCDMA小区搜索的快速算法并完成,然后检测USRP晶振的频偏,最后补偿频偏并估计信道的脉冲响应.上述整个过程先用MATLAB进行算法描述,再用FPGA仿真.在仿真过程中,多处引入流水线技术,并综合运用知识产权核复用技术,在32 MHz时钟频率下,FPGA的仿真时间为80.861 ms.仿真结果表明,FPGA能够用较少的硬件资源快速准确地估计信道脉冲响应.     

基于TD-NLMS的航空移动通信OFDM系统载波频率偏移消除

针对航空移动通信中时变的信道环境和多普勒频移造成的子载波间干扰(ICI),提出了一种时域自适应归一化最小均方误差算法(TD-NLMS)来消除航空移动信道正交频分复用(OFDM)系统中载波频率偏移引起的干扰.该算法首先对接收的时域信号进行频偏预估计和预补偿,然后对剩余载波频移进行消除.仿真结果表明:在航空移动信道环境中,新算法可以很好的对旋转相位进行补偿,与最小二乘算法相比,误码率性能有明显提高,可以实现对载波频率偏移的消除.     

高精度反Q滤波技术及其在油田开发中的应用

油田进入开发阶段,对储层描述精度的要求不断提高,反Q滤波技术能够有效地补偿地层吸收效应,提高地震资料的分辨率和储层的描述精度。考虑地层吸收算子为时间和频率的函数,基于Gabor变换在时频域实现了高精度的反Q滤波,并将振幅补偿算子与地震记录的信噪比建立了联系,算法能够基于地震资料的信噪比自适应地进行相应的反Q滤波补偿。通过模型分析了时频域振幅补偿算子与常规振幅补偿算子的区别,利用实际数据详细论述了提高分辨率与地震资料信噪比的关系;并对渤海某河流相储层进行了应用与效果分析,有效地识别了砂体的叠置关系,降低了油田开发的风险。     

基于导频的OFDM信道估计技术研究

OFDM（正交频分复用）技术由于具有较高的频谱利用率和强大的抗多径能力,被普遍视为第四代移动通信系统的核心技术。本文介绍了基于导频信号的OFDM系统的基带信道估计算法,主要研究了块状导频插入的LS（最小二乘法估计）算法、MMSE（最小均方误差估计）算法和SVD（奇异值分解）算法。在广义平稳的多径时变瑞利衰落信道模型下,利用MATLAB实现算法仿真,得出误比特率（BER）随信噪比（SNR）变化的曲线。仿真结果表明LS、SVD、MMSE算法性能逐渐变好,但运算复杂度逐渐增大。分析和结论对工程应用有一定的指导意义。     

基于压缩感知的非线性 OFDM 系统迭代信道估计算法

针对因非线性失真引起的正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）系统信道估计性能下降的问题,提出了一种基于压缩感知的非线性OFDM系统迭代信道估计算法。在算法实现过程中,利用信道与非线性噪声的双重稀疏性,将导频信息作为观测矩阵进行压缩感知信道估计,再将所得信道信息看作观测矩阵进行压缩感知非线性失真估计,进而对信号进行非线性补偿,并逐步循环迭代至算法收敛。仿真表明,在稀疏信道下,该算法在较少的迭代次数下即可有效减小非线性失真对信道估计的影响,且比现有方法性能更优,仿真证明了该方法在性能上的优越性。     

啁啾光纤光栅在光纤色散补偿中的分析

光通信系统中，光纤信道的损耗和色散是影响通信质量的两种主要因素。啁啾布拉格光纤光栅作为一种色散补偿的技术正在被广泛的研究。本文以脉冲宽度不变为准则，对啁啾布拉格光纤光栅的性能进行了理论分析，得到了补偿带宽和最大可补偿光纤长度的表达式。     

被动加载系统中的多余力矩复合补偿方法

分析了被动式加载系统中多余力矩的特点 ,针对前馈补偿方法中存在的高阶微分补偿控制器物理上难以实现以及模型失配问题 ,提出了基于小脑模型关节控制器 (cerebellarmodelarticulationcontroller,CMAC)的复合补偿方法 .仿真和试验结果表明 ,采用基于CMAC的复合补偿方法对于多余力的抑制具有明显效果 .     

卫星移动通信多普勒频移补偿研究

针对卫星通信系统中,多普勒频移过大对通信过程造成严重影响的问题。在传统多普勒频移补偿思想的基础上,通过分析信号传输过程中影响多普勒频移估计值的因素。提出了一种改进的多普勒频移补偿方案。该方案通过使用最大似然估计法对用户链路上的收发信号进行多普勒频移估计。并使用该方案对Iridium系统,GEO（geostationary earth orbit）系统的反向通信链路上的多普勒频移进行计算,得出频率补偿误差。仿真结果表明,当统计点数N=3500,信噪比SNR=8 dB时,经改进后,频率补偿方案在Iridium系统与GEO系统中的频率估计误差与传统频率补偿方案中的频率估计误差相比较,分别降低了50%与42%。因此,改进后的频率补偿方案与传统频率补偿方案相比,多普勒频率估计精度更高,更有利于卫星信号的精确跟踪和解调。     

利用普通SMF实现10Gbit/s信号全光长距离传输的研究

数值模拟了强度调制光信号在级联光纤放大器普通单模光纤通信系统中的传输,模拟中主要考虑了自相位调制、群速色散和自发辐射噪声,使用负色散补偿光纤去补偿群速色散和自相位调制。结果表明,若色散得到很好补偿,当放大器间距减少到５０ ｋｍ 时,无误码２ ０５０ ｋｍ 传输是可能的。     

电遥测钻柱信号传输的建模分析与信道特性改善

电遥测钻柱信息遥测系统由多节布线钻杆级联形成,用于井下随钻测量数据的高速率上传。由于信道传输的高频电压信号衰减严重,目前每隔约300米需要中继器进行信号续传,因此如何延长中继距离成为系统性能改善的关键。布线钻杆由布有同轴电缆的杆体及电磁耦合器构成,高频下布线杆体的同轴电缆可看做传输线,电磁耦合器可等效为高频变压器,将二者结合建立了布线钻杆的等效电路模型及电遥测钻柱信道的电压传输函数数学模型;通过外置补偿元件使传输线达到阻抗匹配以确立布线钻杆的电磁参数;通过改变补偿元件参数在传输线终端产生反射电压来加强传输线上的信号幅度,使信道的信号传输能力得到有效改善。研究表明,适当增大补偿元件电阻值可以大幅度提高信道的电压传输函数值,在目前信道带宽及信号检测灵敏度条件下中继距离可提高1倍,达到大幅度延长中继距离的目的。本文的研究可以为布线钻杆的电磁设计及电遥测钻柱信息传输系统的性能改进提供理论指导。     

ROF系统中基于NLCFBG的可调色散补偿方法

在光载无线(ROF)系统中,光纤的色散会导致系统中传输的信号产生畸变,更为严重的是会引起系统输出射频信号的幅度随光纤传输的距离发生周期性的起伏变化,从而严重限制系统的性能。基于非线性啁啾光栅(NLCFBG)的可调色散补偿方法,为克服光载无线系统中光纤色散的影响提供了一个简便、灵活的方案。首先采用计算机仿真对该方案在光载无线系统中进行色散补偿的应用作了全面的分析,然后研究了光栅的群时延抖动对色散补偿性能的影响。研究结果表明,基于非线性啁啾光栅的色散补偿方案能对光载无线系统中双边带调制的射频信号传输进行有效的可调色散补偿,但光栅的群时延抖动会对传输的信号造成一定损伤,需要在光栅的设计、制作过程中进行优化。     

一种基于神经网络的机器人轨迹跟踪方法

提出了一种基于神经网络中BP算法的动力学模型 ,该方法将估计转矩及由神经网络构成的补偿结构有效地结合在一起 ,增强了控制器的自适应性 .在机器人动力学方程存在误差的情况下 ,能通过文中提出的参数调整规则补偿误差 .该控制器在理论和仿真实验中均取得较理想的结果 .     

基于极大似然估计法的磁力计误差补偿算法

针对现有三轴磁力计误差补偿速度慢、需要外部辅助设备、磁力计和惯性传感器组合存在多传感器轴位敏感重合误差问题,提出了一种基于极大似然估计法(maximum likelihood estimation,MLE)的快速有效的磁力计误差补偿算法.根据传感器组合系统中误差来源建立测量误差模型,建立高斯分布的极大似然参数估计模型,用牛顿最优法解算出误差补偿参数,并给出求解理想初始值的算法.仿真数据显示,补偿后的磁力计航向角解算精度达到0.81°,相比补偿前精度提高94.9％.实验结果表明,该算法可简单快速的实现误差补偿,多传感器轴位敏感重合误差得到校准.     

Signal compensation of AC MMW radiometer based on DCT and RVM

Aimed at the shortcoming that the loss of low-frequency information of alternating current millimeter-wave radiometer signal, relevance vector machine （RVM） algorithm is used to compensate the lost component in discrete cosine transform （DCT） domain, and through inverse discrete cosine transform （IDCT） we can receive the compensated signal. RVM exploits Bayesian learning framework, which has dramatically fewer kernel functions than comparative support vector machine. So that accurate prediction models can be acquired. Experimental results also show that this method can obtain good compensation effect.     

基于递归神经网络模型的传感器非线性动态补偿

讨论了递归神经网络模型在传感器非线性动态补偿中的应用，给出了递归神经网络模型的结构及相应的训练算法．递归神经网络模型本身具有动态映射能力，其结构仅与输入层和中间层的节点数有关，且不需要知道被补偿传感器的结构特性(如输出、输入的最大延迟)等先验知识，简化了动态补偿器的结构设计．采用递推预报误差算法训练神经网络，具有收敛速度快、收敛精度高的特点．实验结果表明，经过补偿后的传感器具有期望的输入输出特性，应用递归神经网络对传感器进行非线性动态补偿是一种行之有效的方法．