分布式MIMO体制天波超视距雷达仿真系统

针对电离层动态性对天波超视距雷达检测概率和探测精度的影响，构建了一种基于分布式多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)体制的完整天波超视距雷达仿真系统。通过搭建模块化仿真框架和可视化展示界面，集成电离层数据接口，实现信号发射、电离层反射、信号接收、信号处理和目标检测的功能。最后对雷达系统探测性能进行评估，利用仿真实例验证了整体雷达仿真系统的可行性。该系统的实现对于分布式MIMO天波超视距雷达的性能评估、布站优化、装备发展论证具有一定的工程指导意义。     

基于循环谱截面智能分析的混合信号调制识别方法

针对已有混合信号识别方法存在智能化程度低、适应性差等问题，提出了一种基于循环谱截面和深度学习相结合的智能识别方法。理论推导分析了常见混合通信信号的循环谱零谱频率截面特征；利用提出的非线性分段映射和指向性伪聚类新方法对上述截面图进行预处理特征增强，提高了截面特征的适应性和一致性；并将预处理后的特征图与经典残差网络相结合，利用深度学习网络对特征图中调制信息的深层次细节挖掘分析能力，实现了混合信号的有效识别。仿真结果表明，该方法对噪声不敏感，当信噪比不低于-2 dB时，平均识别率大于90%；且该方法对信号参数及信号间能量比变化有较好的适应能力。     

碳纤维复合材料丝束带剪断状态快速检测方法

为解决在狭小空间内无法准确有效识别碳纤维丝束带剪断状态的问题,提出了一种基于电信号的碳纤维丝束带剪断状态的检测方法,并设计了相应的剪断状态监测硬件及软件系统。该检测方法首先通过简单的检测电路以及数据采集卡,实现对碳纤维丝束带剪断过程中的电信号实时采集,然后对采集得到的信号进行低通滤波处理,获取电压信号的峰值,将峰值与设定的检测阈值相比较,可以有效识别出碳纤维丝束带的剪断情况。实验结果表明,在进行剪断操作时,未完全剪断的碳纤维丝束带电阻为10~500Ω,而完全剪断的丝束带电阻为无穷大,将丝束带与检测电路连接,电阻的变化即可反映到两电极间的电压变化。实验中,完全剪断时,丝束带两端电压从0V大幅跃升到4.377 03V,大于设定的阈值,而未完全剪断时,丝束带两端电压从0 V小幅跃升到0.067 97V,小于设定的阈值1V,均可有效识别剪断状态,证明该方法检测结果较为准确。该方法可以在铺丝头内部的狭小空间进行检测,同时能够快速识别出碳纤维丝束带的剪断状态。     

“信号与系统”与“数字信号处理”的知识点整合

"信号与系统"和"数字信号处理"是通信专业的2门核心课程,它们联系非常紧密,内容上存在一定程度上的重复。对2门课程的知识体系及其间的联系进行了分析,在此基础上对2门课程的知识结构进行了重新整合。实践表明,通过知识点的整合,有效地减少了重复的教学内容,解决了教学内容多与教学课时少的矛盾,极大地提高了授课效率。     

基于Beta混合模型的声学回声抑制

为解决全双工模式下声学回声抑制问题,采用Beta混合模型对两个互相关函数特征量建模.通过估计近端目标语音存在概率,控制双端讲话状态下回声抑制算法的房间冲激响应函数的更新.同时引入一种改进的软判决方法,将语音存在概率与增益函数结合,提高回声估计的准确性,抑制更多的残留回声.客观评价准则评估表明:采用基于Beta混合模型的双端讲话检测算法具有比较低的错误概率,且对房间冲激响应的变化具有较好的鲁棒性,在提高近端目标语音质量的同时达到了更好的回声抑制效果.     

CMV2000高速大面阵信号处理和完整性仿真分析

基于CMV2000高速大面阵探测器构建了图像处理系统,为了在100 fps帧率的情况下同时采集和处理2片2 K×1 K面阵的图像,系统必须拥有足够的带宽缓存数据。采用Xilinx公司Virtex5系列FPGA作为主控器件,4片数据速率为533 Mbit/s的DDR2 SDRAM作为缓存设备,实现数据的采集、缓存和处理。高速并行的DDR2 SDRAM数据线的信号完整性将成为系统设计的薄弱环节,因此在电路硬件实际投入制造之前进行仿真是十分必要的。采用Cadence公司的Sig Xplore和Sig Noise仿真工具对系统中DDR2 SDRAM的数据线进行了反射和串扰的仿真,得出了使用片上终端匹配(ODT)和数控阻抗(DCI)技术进行阻抗匹配时数据线的反射引起的信号上冲和下冲都在器件要求的范围之内,数据线在8 mil线宽8 mil间距2 000 mil耦合距离的情况下串扰噪声在信号的噪声容限之内等结论。研究了高带宽的高速大面阵图像系统信号完整性仿真方法,仿真结果能够满足系统要求,从而为解决此类问题提供了思路和途径。     

基于多线程并行模式的数据采集系统设计

针对专用数据采集卡成本高和传统编程代码专业性要求太高的不足,借助Lab VIEW软件,设计了基于声卡的数据采集与处理系统;该系统采用多线程并行模式进行程序设计,分为数据采集、数据处理和波形显示三大模块,测试结果表明该系统具有设计简便、采样精度高、扩展性好等特点.     

基于相干瑞利散射的管道安全光纤预警系统

将相位敏感光时域反射计应用于油气管道安全监测领域.首先通过理论分析其探测原理,推导出干涉光强与光纤折射率的对应关系,从而论证了该方法的可行性;然后提出了一套新的信号处理方案,从空域及时域两方面对信号进行了处理.空域上,在传统移动平均算法的基础上引入间隔参数并提出一种新的差值算法,提高了信号的信噪比并降低了系统运算量;时域上,提取了入侵位置对应的时域信号并通过采用时频分析以及小波滤波的方法直观表现了外界入侵事件的时域特征.现场实验结果表明,该系统能有效探测到外界入侵事件并进行精确定位,差值信号信噪比达到7.8,d B,定位结果标准差在10,m以内.     

面向对象通用雷达信号处理程序框架的设计与实现

为提高雷达信号处理程序代码的可重用性,设计了一种基于面向对象的雷达信号处理通用流程框架.该流程框架概括了一般雷达处理流程的必要步骤,解决了算法扩充、功能扩展等技术问题.应用UML表示法对框架中的脉冲压缩算法进行了功能描述和方法实现.该流程框架已在某大型地面防空雷达系统仿真项目中得到应用.     

Lyapunov特性指数用于混沌判据

针对系统动力学行为相变量上的判别依据问题,将Lyapunov特性指数作为混沌判据,引入微弱信号混沌检测领域.详细阐述了用于微弱谐波信号混沌检测系统的Lyapunov特性指数的计算方法,给出了Lyapunov特性指数与待测微弱谐波信号幅值间的关系曲线以及系统相变前后的Lyapunov特性指数的时间演化曲线.仿真实验证明了该算法的有效性,与Melnikov方法相比,以Lyapunov特性指数作为混沌判据具有计算简单、判别准确的优点.