基于四元数矩阵的谐波信号多参量联合估计

针对许多应用场合中存在的谐波多参量联合估计,提出一种基于四元数理论的谐波多参量联合估计算法。该算法首先通过对原信号模型的变换构造一种新的四元数模型,同时构造该四元数模型自相关函数;然后构造该四元数模型自相关函数的Toeplitz矩阵,并对其进行分析,提出谐波信号多参量估计的核心是充分利用四元数建立信号各参量之间的相互约束,以提高参量估计效果;最后利用四元数右特征值分解方法,构造基于四元数的噪声子空间,用四元数MUSIC方法联合估计原信号的多参量。仿真实验说明该方法在信噪比较低时,较经典方法能更有效提取谐波的多个参量。     

基于PSOLA算法的情感语音合成

在人机通信技术由图形用户界面向多通道界面的发展趋势中,语音交互界面的研究开发显示出了巨大的潜力和光明的前景.情感信息作为语音信号的重要组成部分,是人机通信技术智能化的重要标志之一.为此,介绍了一种汉语普通话情感语音合成方法,包括语音库的建立及参数提取,应用一种改进的自相关算法进行基音的检测,通过对四种情感语调的基频曲线分析,用PSOLA基音同步叠加算法改变句子的语气,表达出不同的情感,增加了语音交互的自然度,以增添语音和合成系统的智能化,提高了人机交互的能力.     

非数据辅助的OFDM系统联合同步算法设计

研究了正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统中非数据辅助的同步问题,通过对OFDM时域信号延时相关函数进行分析,设计了一种非数据辅助且具有较低复杂度的联合采样频率、载波频率及符号定时同步算法。算法根据延时相关函数以OFDM符号率为周期的周期特性,首先从延时相关函数的模中提取OFDM符号的周期标记,通过对收端和发端在相同时间内的采样点数之比进行采样频率偏差(sampling frequency offset, SFO)估计;然后通过对延时相关函数的模进行分段平均,从中提取去除循环前缀(cyclicprefix,CP)的开始时刻,从而进行符号定时同步和载波频率偏差(carrier frequency offset, CFO)估计。仿真结果表明,算法性能受累积时间长度和CP长度影响较大,而受OFDM基带调制方式影响较小;与其他同类文献相比,本文的联合同步算法具有较低复杂度和较好的性能。     

运动平台下X波段雷达海面风向反演算法

船载X波段雷达图像中风条纹的完整性因舰船运动而破坏,影响风条纹法反演海面风向准确性,而利用雷达散射截面反演风向不受雷达载体运动的影响。通过建立雷达散射截面与天线照射方向的谐波函数关系,解决了局部遮挡问题,利用预处理后的雷达图像数据,通过最小二乘法拟合出谐波函数的系数,谐波函数的最大峰值点对应的方向就是反演风向相对航向的角度,再根据此时的航向就可以计算出风向。利用实测数据验证海面风向反演算法,并与船载风向标测得的数据进行比对,结果表明,由雷达散射截面反演出的风向与参考风向基本一致。     

基于时频分析的高动态多目标识别与仿真

首先分析了编队目标间距引起的目标间多普勒频率的差别以及多普勒频率的变化规律,建立了高速运动的多目标回波信号的数学模型,然后简述了短时Fourier变换、加核函数的Wigner-Ville分布和Morlet小波变换的基本原理,并分析了利用这些时频分析方法提取目标数量等信息时的优缺点,通过综合考虑工程实现的简便性和仿真结果的有效性,小波变换的分析方法是最优的,既取得了对目标的高分辨率,同时计算速度快,数据量小,并且对噪声干扰不敏感,有利于实现实时信号处理,最后给出计算机仿真验证结果。     

交替二进制偏移载波信号的多参数盲估计

针对恒包络交替二进制偏移载波(alternate binary offset carrier, AltBOC)信号调制方式复杂, 导致信号参数盲估计困难的问题, 提出一种基于频域累积的循环谱盲估计算法。首先根据信号模型求取AltBOC信号的循环自相关函数, 并将该循环自相关函数等效为16个子信号的循环自相关函数之和; 其次利用傅里叶变换分别对其循环谱进行表示, 并在此基础上进行频域累积, 最后利用信号在循环频率截面上的尖锐脉冲间隔规律估计AltBOC信号的伪码速率、副载波速率以及载频。仿真结果和理论分析表明, 该算法对AltBOC信号的多参数估计能得到较为精确的结果。     

渐变开槽天线阵列输入阻抗的矩量法分析

对UHF波段无限大渐变开槽阵列天线的输入阻抗进行了分析 ,应用Floquet原理建立分析模型 ,对天线阵列进行简化 ,提取其中的一个单元进行分析 ,并且根据单元的具体推导得到了合适的格林函数。同时结合矩量法进行数值仿真 ,着重研究了开槽天线阵列作为相控阵应用时 ,在频率和空间域上的扫描特性 ,得到了数值计算结果 ,给出了输入阻抗的曲线。结果证明 ,渐变开槽天线本身具有宽带工作特性 ,同时组成相控阵列时 ,也可得到比较理想的宽带工作特性和比较大的空间扫描范围     

高斯粗糙面透射波散射系数的基尔霍夫驻留相位法

采用高斯粗糙面来模拟实际粗糙面,根据基尔霍夫驻留相位近似法研究了粗糙面下方介质2中的电磁散射,结合高斯粗糙面的自相关函数导出了不同极化状态下高斯粗糙面透射波散射系数计算公式。通过数值计算得到了不同极化状态下高斯粗糙面透射系数随散射角、散射方位角及入射波频率变化的曲线,讨论了粗糙面参数和入射波频率对不同极化状态透射系数的影响,得出了高斯粗糙面透射系数的基本特征和随频率变化的特征。结果表明粗糙面高度起伏均方根和相关长度对高斯粗糙面透射系数有显著影响,而入射波频率则对其无影响。     

基于STFT的INSAR干涉图自适应零中频矢量滤波

提出了一种基于短时傅立叶变换的合成孔径雷达干涉图自适应零中频矢量滤波方法。该方法将干涉图映射至矢量空间,并采用短时傅立叶变换进行局域频谱分析,统计得到各局域的中心频率;然后频率自适应地建立参考干涉图序列,并将原始干涉图与参考干涉图序列进行差分处理,得到零中频干涉图序列;最后对零中频干涉图序列进行矢量滤波,由滤波后的零中频干涉图序列和参考干涉图序列得到原始干涉图的滤波结果。实验结果表明:该方法能够解决干涉条纹密集、干涉条纹频率变化较大处滤波效果差的问题。     

时变衰落信道下OFDM信号参数融合估计

提出了一种基于代价函数实现短循环前缀正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)信号参数融合估计与识别的算法。该算法同时利用OFDM信号循环前缀产生的自相关和循环自相关特性,同步估计有用符号时间和符号周期。首先对OFDM信号的循环自相关特性进行了深入的分析,然后构造了代价函数并讨论了时变衰落信道条件下引入循环频率的数目对代价函数的影响,最后通过计算机仿真,验证了算法的有效性。     

应用ARMA模型的辅助载波多普勒精确估计

在GPS和捷联式惯性导航系统（strapdown inertial navigation system, SINS）的超紧组合结构中,惯性测量单元（inertial measurement unit, IMU）和星历信息等估计得到的载波多普勒辅助值是影响跟踪环路性能的主要因素,因此提出一种应用自回归滑动平均（auto-regressive moving average, ARMA）模型对估计过程中存在的随机多普勒误差建模,精确估计载波多普勒方法。通过判定随机多普勒误差序列的平稳性,采用时间序列分析的方法建立数学模型;根据随机误差序列的自相关函数和偏相关函数特性,确定模型类型和阶数;利用Yule Walker方法估计模型参数,得到符合该随机序列的数学模型。仿真结果表明,该模型具有很好的适用性,能准确拟合随机多普勒误差,为超紧组合系统中的辅助环路提供精确的载波估计。     

相空间重构中最优时滞确定方法研究

针对自相关函数法在确定相空间重构最优时滞中存在的缺点,提出了一种改进方法。该方法对自相关函数进行了扩展,并借助于信息熵来确定时滞值的上限,因而能够同时判别时间序列中存在的线性自相关与非线性自相关。在理论分析的基础上,给出了新方法的应用步骤。最后,通过电力系统短期负荷的预测,验证了该方法的有效性。     

对射频信道非线性影响QPSK信号的分析

根据四相相移键控 (QPSK)调制信号可等效为限带高斯随机过程及射频信道中功率放大器可等效为带通非线性模型 ,及利用功率级数描述其非线性 ,分析了在码分多址 (CDMA)系统中采用QPSK载波调制时信号通过非线性射频信道后功率谱的分布 ,利用输入、输出信号的自相关函数给出了相应的表达式 ,计算了系统三阶交调指标。该结果对CDMA基站发信机的设计是非常有用的。     

配分函数法的改进及应用

针对传统配分函数难以处理分割子区间长度s不为时间序列长度T的约数或者T为质数的情况，采用类似多重分形去趋势波动法（MFDFA）的操作方式，提出修正配分函数法. 用二项式多重分形做数值模拟，得出的数值解与理论值几乎重合，表明修正配分函数法是有效的. 并较为详细地给出了配分函数法各参数的经济含义. 用修正配分函数法分析了上证A股指数的多重分形性，通过打乱序列、去极值、迭代振幅匹配傅里叶变换（IAAFT）研究了多重分形产生的原因. 结果表明：上证A股的分布、极值、序列的时变相关性均影响多重分形的形成，其中序列自相关性为主要因素.     

具有一阶自回归测量误差的步进加速退化可靠性分析

针对传统方法在步进应力加速退化建模时常常忽略测量误差间自相关性的问题,提出一种具有一阶自回归(AR(1))测量误差的步进应力加速退化可靠性分析方法.利用Wiener过程描述产品的性能退化过程,同时引入一阶自回归AR(1)模型表征具有自相关性的测量误差项.然后,建立漂移系数与加速应力之间的加速关系模型,并对漂移系数进行随机化处理以表征产品个体差异性.在首达时概念下,给出失效时间分布函数和概率密度函数的解析表达式.然后,提出一种加速退化模型参数极大似然估计方法.最后,通过激光器算例分析验证了本文方法的适用性和有效性,结果表明:与传统方法相比,本文方法建模合理性更优,且能有效提高产品退化可靠性分析精度,进而为产品合理维修决策的制定提供有力支撑.     

舰载机着舰纵向非仿射模型控制器设计

针对舰载机着舰的纵向非仿射模型,考虑舰尾流扰动的影响,提出基于非仿射模型的预设性能的控制律方法。与传统反演方法通过设置假设条件将舰载机模型转换成仿射形式不同,将舰载机模型转换为更一般的非仿射形式,放宽了假设条件,并在此模型基础上设计控制律方法,使高度、迎角、俯仰角和俯仰角速率等误差满足预先设定的范围。该方法减少了计算量,控制器结构更加简单,同时对舰尾流扰动具有较强的鲁棒性,提高了着舰航迹精度。     

高速低复杂度可重构L&R算法研究与实现

为满足卫星有效载荷数据传输系统高速、高可靠性的需求, 提出一种基于L&R(Luise and Reggiannini)算法的高速低复杂度可重构频偏恢复实现方案。为便于算法逻辑架构实现, 对算法的函数功能进行分解及模块化设计; 为减少乘法器资源消耗, 采用复用分解的自相关函数模块; 为提高L&R算法的精度, 对导频段自相关函数进行多段叠加。结果表明, 高速低复杂度可重构频偏恢复实现方案解调性能损失接近为0 dB, 且优化后的算法结构相比于直接结构可减少92.59%的乘法器消耗, 拆分的自相关函数功能模块具有可复用性和重构性。该算法的可工作时钟速率高达370.37 MHz, 在高速接收机中具有极高的应用价值。     

语音转换技术在电话语音识别中的应用研究

提出了一种用语音转换技术改善电话语音识别性能的方法。通过模拟真实电话信道条件下影响语音质量的各种因素，实现由纯净语音到电话语音的转换。识别试验利用模拟电话语音评估了HMM识别器做MLLR自适应前后的性能．实验数据显示，自适应前由转换语音训练的模型识别率比由纯净语音训练的模型识别率增加了18．9％，而自适应试验表明，由转换语音训练而成的模型在MLLR自适应后，系统识别性能进一步得到改善，识别率增加了5．8％。识别实验表明所提语音转换方法可以减小由于真实电话语料缺乏而造成训练语音和测试语音声学性质的不匹配，从而有效地改善电话语音识别系统的性能。     

中国股市回报波动性分析--高频数据揭示股市的特征

以MDH假设为基础．采用高频数据建立我国股市日内波动特征的理论模型。利用频域分析工具实证得出上海股票市场波动性的日内周期特征和长记忆特征。对滤波之后自相关函数进行回归，计算得到表征上海股市长记忆大小的d值。