基于线性正则变换的非均匀采样信号重构方法

提出了一种新的基于线性正则变换的非均匀采样信号的重构方法.根据周期非均匀采样信号模型的特点,提出了一种新的非均匀线性正则变换;研究所提出信号的离散非均匀线性正则变换谱与其连续谱的关系,并根据此关系提出了一种线性正则变换域基于周期非均匀采样信号点重构算法;为验证推导结果,采用一维周期非均匀采样信号进行仿真,仿真结果表明,重建信号与原始信号基本一致.      

Wiener-amalgam空间的非均匀采样集

研究了由Wiener-amalgam空间中的函数Ф生成的整平移不变子空间V^2（Ф）的采样集X问题,并运用生成子Ф的连续模（oscillation）刻画了构成V^2（Ф）的采样集X的一个充分条件,     

基于傅立叶分析的非均匀采样信号内插重构方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,从随机过程的角度研究非均匀采样信号的谱特性,提出频域均匀抽样傅立叶逆变换的非均匀时域采样信号重构方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用傅立叶变换得到非均匀采样信号的频谱曲线,由采样时刻随机均匀分布的特点,得到反应原信号频谱特性的非均匀采样信号频谱数学期望,再由频域抽样理论重构原信号。MATLAB仿真实验验证了这种非均匀采样信号分析与重构方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,得到了可靠的符合实际的机械正弦抖动幅频曲线并重构出激光陀螺正弦抖动机构的输出信号。     

变换域函数空间下周期非均匀积分与重构方法

目前线性正则变换域内的周期非均匀采样理论构造的重构函数具有较高的旁瓣和缓慢衰减的速率,针对该问题,借助线性正则变换域多抽样率信号处理理论和多通道准确重建滤波器组理论,提出了基于线性正则函数空间的周期非均匀积分与重构理论.通过引入自由度较高的分段积分窗函数,该算法不仅可构造出具有紧支撑特性的重构函数,并且积分通道数不受函数空间基函数支撑区间长度的限制,更适用于只能获取有限采样点和硬件资源的实际应用场合.仿真结果表明,该算法与其他传统算法相比,可以降低插值误差,提高重构性能,减少资源开销.     

高精度DFT分析的非均匀采样实现

从数字信号处理的基本原理出发,给出了谐波泄漏产生的根本原因,指出实际工作中的傅立叶分析都是对非均匀采样序列进行的;如果能有效地逼近理想整周期采样序列,即使是非均匀采样,也可以提高谐波分析的精度．计算机仿真结果证实了这种分析的正确性．     

基于零阶保持器的非均匀采样信号恢复方法

在模/数转换过程中由于环境等因素会造成信号采样的非均匀性。非均匀采样信号使得数字控制系统数/模转换过程出现误差,提出了将非均匀采样信号通过零阶保持器进行恢复的信号重构算法,分析并证明了重构信号的频谱保持了原连续信号的谱特征。利用PSPICE仿真软件对非均匀采样信号及通过零阶保持器的连续输出信号进行了仿真验证,实验结果验证了本文提出方法的正确性。     

一类非均匀采样数据系统的状态估计

首先利用提升技术推导出非均匀周期刷新和周期采样多率系统的提升状态空间模型;并基于卡尔曼滤波原理,通过极小代估计误差协方差矩阵,提出这类系统提升状态空间模型的状态估计算法.仿真试验说明,提出的算法可以有效地估计系统状态.     

非均匀时域序列中多周期信号探测

天文、地球物理、生物医学等学科研究中,面临着诸多的时间取样不均匀实验观测序列,其中携带有丰富的有规律的周期信号,从非均匀的实验观测序列中提取出周期信号是非常必要的。本文采用迭代加权理论对广泛应用于非均匀序列的周期信号探测的Lomb-Scargle Periodogram算法加以优化处理,得到一种更优化的多目标信号探测方法。最后,用MontCarlo模拟法对该方法与其前身的优越性予以比较,并给出模拟序列中周期信号的相位分布。     

仿生物视觉的非均匀采样方法及其硬件设计

利用生物的选择注意机制可减少计算量的优势,提出了仿生物视觉的非均匀采样方法并实现了硬件设计.利用基于高斯函数的模型模拟了生物视觉的选择性响应特性,由此得到采样层优先和采样密度优先的2种非均匀采样表达式.在视觉处理芯片中,根据人眼特性并利用采样密度优先的方法,将图像分为4层进行非均匀采样和数据传送.实验表明:较之已有的非均匀采样方法,所提方法更具生物视觉特性和物理可实现性,并具有较高的压缩率;当注视点为图像中心时,数据压缩率达到了1/28;利用任意选取注视点得到的非均匀采样数据恢复的图像效果符合人眼视觉特性.     

基于独立分量分析的非均匀采样弱信号频域检测

非均匀采样可以在对模数转化器件的采样频率要求较低的情况下,提取超出Nyquist采样定理限制的频率.当包含两个幅值相差大于10%信号的混合信号经过非均匀采样后,由于采样的伪随机性会产生频谱噪声,因此从幅值谱中辨别不出幅值很小的弱信号.根据非均匀采样的幅值谱识别出大信号频率,构造模拟源信号,以混合信号作为另一个源信号,根据独立分量分析(ICA)对幅值不敏感的特点,使用FastICA算法从混合信号的频谱中成功分离出幅值为强信号幅值五百万分之一的弱信号.在弱信号检测过程中,提出利用互相关系数进行"扫相"处理,以解决大信号相位匹配的问题.在相位匹配存在0.70%误差的情况下,成功分离出幅值为强信号幅值0.06%的弱信号.     

非整周期采样下电功率测量的误差分析

利用基于相关原理的智能仪器测量周期信号的各种电参数时,由于硬件条件的限制,非整周期采样所致误差无法被完全消除。为了减小该误差,提出一种定量修正方法,以实现电功率的精密测量。该方法以含谐波的电气信号功率测量为例,从时域平均功率定义出发,采用正弦函数的一阶T ay lor展开,推导出因非整周期采样造成的测量误差的解析表达式和相应的修正公式。实验结果表明:恰当地选择采样频率和采样周期数以减小信号周期偏差,且控制初始采样时刻,使电压和电流初始采样值的乘积接近于所测电功率的大小,这些均可在很大程度上降低测量误差。     

基于子空间方法的非均匀多采样率系统辨识

针对非均匀多采样率系统的建模问题,根据因果关系,建立了非均匀多采样率系统的状态空间模型.对于含有提升变量的状态空间模型,提出基于子空间技术的辨识方法.首先,由系统的输入输出数据建立由Hankel矩阵组成的扩展状态空间方程;其次,利用斜交投影的原理,以及奇异值分解,通过子空间辨识算法确定增广观测矩阵和状态向量;最后,通过最小二乘方法确定模型的参数矩阵.该方法简单有效且对初值具有鲁棒性.仿真实例验证了方法的有效性.     

断层轮廓的双三次非均匀B样条曲面重构

针对断层图像数据,提出了一种曲面重构的方法.依据曲率特征首先提取各层特征点,对其重采样使每行(列)获得统一的采样点数;再对采样点插值得到非均匀双三次B样条曲面;最后,在一定控制精度下对曲面依据距离特征进行节点插入,通过最小二乘逼近法算出新的控制顶点,从而得到误差在容许范围内的逼近曲面.根据断层轮廓的特点,本算法综合运用了周期B样条和非周期B样条,讨论了封闭曲面和非封闭曲面的计算方法.另外插值和逼近的结合应用使该算法更快速、实用.     

计算机控制系统中采样周期的选择方法

探讨和研究了采样周期对计算机控制系统的影响，绘出了正确选择采样周期的方法     

基于均匀相位采样提高阻抗谱测量精度的研究

周期性信号采样中,等效采样利用较低采样频率的A/D转换实现高频周期信号的采集,一定程度上弥补欠采样测量精度低的缺陷。本文提出一种基于等效采样思想的均匀相位采样的阻抗谱测量方法,有效地提高高频测量中阻抗谱测量精度与稳定性。在利用单片机共时钟基准的DAC与ADC模块,在完成激励信号产生、输入输出信号同步采集的基础上,合理设计激励信号频率、采集频率与信号重构方法,实现高频信号单周期内均匀相位分布的等效高频采样,同时为克服常规A/D转换速度条件下难以准确实现高频阻抗谱测量的问题提供了新思路。从误差假设与拟合算法的角度,理论上分析证明了该方法降低误差的原因;并通过两种等效电路模型的阻抗谱测量对比实验,表明该方法在所设计的20k-100kHz高频段上,阻抗测量精度与稳定性得到了显著的提高。     

基于采样预测的安全可逆水印算法

针对可逆水印安全性问题,提出一套高容量低失真的实现方案.通过选择图像的参考子集,利用密钥控制下的自适应插值算法,有效预测参考子集的补集,形成相关性较高的估计图像.估计图像与真实图像的差形成差值图像,此差值图像直方图峰值点可以达到较大高度,通过移位操作能隐藏高容量水印,并保持较低的视觉失真.由于预测算法本身由密钥控制,能满足水印嵌入的Kerckhoffs安全准则,提高安全性能.     

基于非均匀采样的模拟退火随钻电磁波电阻率测井检波系统研究

在以往的随钻电磁波电阻率测井仪器检波系统中,仪器采样过程大多为均匀采样,检波方法多采用数字相关法或数字相敏检波(DPSD)法,其检波结果往往受采样量化误差以及频谱泄漏影响。针对这一问题,提出一种基于非均匀采样的模拟退火(SA)检波方法,并研制快速检波电路系统,选取基于均匀采样的DPSD检波结果进行对比。结果表明,基于非均匀采样的SA检波方法选频能力强,能更加有效地抑制量化误差相关性以及频谱泄漏带来的检波误差,更适用于恶劣多变环境下的随钻测井仪器检波。     

非严格周期函数的周期测试

非严格周期信号在数字信号处理中,占有重要地位,但是由于周期的非严格性,在计算机进行周期测试中,用常规方法往往得不到有效数值,本文分析了测试中可能出现的各种情况,提出了解决这些问题的编程方法。     

完全重构的非均匀滤波器组设计

讨论了完全重构的非均匀多通道滤波器组的设计方法,分析了多种条件下的设计问题,针对不同的条件,建立了相应的优化双目标函数,将进化策略和连续二次规划算法相结合,提出了一种混合优化设计方法,可解双目标函数问题,具有收敛性好,计算代价适中等特点.设计结果表明,用混合优化算法可以得到性能良好的非均匀滤波器组.