基于π/4-DQPSK码间相关特性的自动频率控制算法与实现

为了降低传统AFC算法的运算量,扩大追踪范围,基于软件无线电的思想,利用π/4-DQPSK相邻码元间的特殊相位跳变关系,提出一种利用差分解调数据直接计算频率偏移量的频偏估计算法,并实现接收机本振自动频率控制.阐述了π/4-DQPSK差分解调原理,进行了频率偏移量计算的模型推导,对比分析了新算法与传统算法在AWGN信道和TU50多径信道下的性能.经Monte-Carlo仿真结果与实际测试验证,该算法计算简单,频率控制效果好,收敛速度快,运算量小,非常适合在工程中应用.     

基于双相移组合全相位法的FIR陷波器设计

提出新的双相移组合全相位设计FIR陷波器算法。根据单窗情况下全相位滤波的3个重要性质,利用两个互为对称的陷波频率向量用全相位方法设计出两个子滤波器,并构造两个互为共轭的相移向量分别对两个子滤波器进行相移,再将两者进行组合即可生成陷波器。通过理论证明:陷波器的设计可通过代入一简单公式来实现,计算复杂度非常低。实验表明:通过改变相移参数值,在任意频率点上陷波器的衰减值可达-330dB。     

任意正交变换下的全相位等效FIR滤波器的构造

为减小正交变换滤波法的计算量并扩大滤波范围，将全相位数字滤波概念推广到任意正交变换．在引入重叠基矩阵的基础上，提出了加窗全相位等效FIR滤波器系数向量的计算通式．严格推导出常用的离散傅里叶变换、离散余弦变换和离散沃尔什变换下的全相位FIR滤波系数的具体表达式．仿真实验表明，全相位滤波可消除截断误差，基于正反变换的N阶全相位滤波结构与长为2N-1的全相位等效FIR滤波器完全等价．     

m序列法测量室内脉冲响应的非线性失真分析

m序列法测量室内脉冲响应已经被广泛接受，鉴于实际系统中的噪声和非线性会降低脉冲响应测量的精确性，对m序列法测量过程中室内系统微弱非线性所引起的失真进行了分析．叠加有微弱非线性的室内系统在时域可以等效为一个线性子系统和非线性无记忆环节的级联模型．根据该模型，推导了单一非线性作用下运用m序列法测量的室内脉冲响应误差，并且分析了该方法对各阶非线性的抑制能力．仿真实验验证了推论的正确性．     

一种检测铁路2FSK信号频率的新方法

为实时高精度获取铁道二进制频移键控信号的上、下边频和基带低频信息,提出一种可兼容国产制式和法国UM71制式的频率检测新方法.该方法将自相关解调技术、FFT技术、能量重心频谱校正技术有机结合起来,算法简单且计算复杂度低,在FFT长度选为256时,频率测量结果即可符合技术要求,具有较高应用价值.     

基于噪声子空间特性的波束形成器设计

为高效、高性能地合成阵列接收信号, 提出基于噪声子空间特性的波束形成器设计。首先, 利用噪声的宽带分布特性, 对Capon空间谱的噪声区域做粗采样, 由此进行残留噪声补偿, 获得信号协方差矩阵的估计; 其次, 利用噪声子空间与信号子空间的正交性, 通过信号协方差矩阵分解构造出信号正交补投影算子; 最后, 利用噪声子空间与干扰子空间的正交性, 用该投影算子对观测信号进行处理, 获得干扰功率估计, 进而推导出干扰加噪声协方差矩阵和最终的波束形成器。仿真结果表明, 该方法仅耗费较少的快拍, 即可在大信噪比范围内实现较高信干噪比输出。     

基于全相位滤波器组频带鉴别的生成对抗网络声码器设计

为实现高质量、高效率、低成本的语音合成，设计开发了一种基于全相位滤波器组频带鉴别的生成对抗网络声码器APFB-GAN.该声码器以现有的HiFi-GAN为参考，在生成器中，削减了HiFi-GAN多感受野融合模块约60%的参数.在鉴别器中做了两点改进：一是将HiFi-GAN中多尺度鉴别器与多周期鉴别器替换为基于全相位滤波器组的鉴别器，克服了原有模型无法依据语音能量非均匀频带分布，灵活进行特征特征提取的缺点；二是提出基于频带加权的多窗长的短时傅里叶变换谱损失函数，配合鉴别器更好地稳定训练.实验结果表明：APFB-GAN声码器合成的语音质量可与HiFi-GAN相媲美，且其高频细节特征更为突出，模型参数只为HiFi-GAN的28.78%，在GPU上的合成速度是HiFi-GAN的2.4倍.     

全相位FRM陷波原理及其DSP Builder实现

为设计出陷波点可精确控制、具有高陷波深度及低硬件复杂度的陷波器,提出了一种结合频率响应屏蔽（FRM）技术与全相位滤波技术的高效陷波器实现结构.在分析双相移组合全相位陷波器陷波深度不足的基础上,指出原型滤波器和屏蔽滤波器内含的单窗全相位卷积窗是陷波深度得以大幅度增大的根本原因,理论推导出陷波器频率响应表达式,证明了在平移参数λ取非1/2整数倍的情况下,提出的陷波结构无需任何补偿和校正措施,其陷波深度高达约-200,dB.借助Altera开发工具DSP Builder对所提出的陷波结构进行建模、仿真,产生QuartusⅡ能够识别的VHDL源程序,利用ModelSim进行RTL级仿真,综合、适配并下载至FPGA芯片.实验结果验证了设计方法的正确性和实用性.     

全相位DFT抑制谱泄漏原理及其在频谱校正中的应用

为精确估计噪声环境中的信号频率和幅值,数学证明了全相位DFT优良的抑制频谱泄漏的性质.理论分析了基于全相位DFT的双谱线法的频谱校正原理.仿真结果表明,相比于传统能量重心法,该方法的频率估计精度可获得0.01~0.001级频率分辨率的改善,并且适用于传统方法无法校正的密集频谱分布和存在强干扰频率的场合.此外,该方法的抗噪性能好.     

基于差集表遍历搜索的互素阵列DOA估计器

为降低波达方向(direction-of-arrival, DOA)估计中阵元硬件成本和阵元间耦合,提出基于差集表遍历搜索的互素稀疏阵列DOA估计器。该估计器兼顾低复杂度和高精度的特点。其低复杂度在于:仅需依据互素稀疏阵列的阵元坐标即可构造出差集表,以该差集表为指导,可实现观测阵元的协方差矩阵到Nyquist虚拟阵列协方差矩阵的快速转换,进而借助多信号分类分解实现多目标DOA估计;其高精度在于:差集表遍历搜索措施可提升信号子空间的维度,进而提高了空间谱分辨率。鉴于高频段、低波长的阵列信号处理应用日益展开,该DOA估计器具有较为广阔的应用前景。