基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法.该算法使用UKF实现了微弱信号的L1 C/A码和载波跟踪.通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A 中频信号对该算法进行实验性能分析.仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法.     

基于延迟相乘的快速周期累积序列估计方法

针对在低信噪比条件下直接扩频(DS/SS)通信系统中伪随机(PN)序列难以估计的问题,论文提出了一种简单的PN码序列估计方法.在已知PN码周期和码速率的前提下,应用延迟相乘的方法,消除信息码对PN信号的影响,将延迟相乘信号进行分段和整周期累积,通过滤波、运算,实现PN码序列的估计.理论分析和仿真实验结果表明:在—17dB的信噪比容限下,应用论文的方法能够快速准确地实现PN码中短码和长码的序列估计.     

基于GPU加速的雷达信号处理并行技术

软件雷达实现的瓶颈问题之一是信号的实时处理。为提高软件雷达信号处理的实时性,利用图形处理器(GPU)的并行运算能力进行雷达信号处理的硬件加速。设计雷达信号处理在CPU-GPU系统中的执行策略。针对GPU并行计算特点对雷达信号处理算法进行优化。实验结果表明,通过与同期中央处理器(CPU)运算平台比较,GPU运算可实现20倍以上的加速比,并且可以实时完成雷达信号处理的整个流程,体现出良好的工程价值与应用前景。     

用Vivado HLS实现粒子滤波算法的硬件加速

针对传统现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)开发流程中,以硬件实现粒子滤波算法(particle filter,PF)的开发周期长、过程繁琐和灵活性差等缺陷,提出了一种基于Vivado高层次综合(high level synthesis,HLS)工具的PF算法硬件实现新方法,直接高效地将C语言描述的PF算法综合为RTL硬件模块.文中以二维纯方位跟踪(2 dimensional bearing-only tracking,2-D BOT)为应用背景,以高斯粒子滤波(Gaussian particle filter,GPF)为目标算法,根据其数据结构,给出相应的并行流水线策略,综合出具有高并行度的FPGA运算模块.C/RTL协同仿真表明:该运算模块能较好实现对动目标的跟踪,并且能达到相当于简化粒子滤波器1.5倍的运算速度;同时该实现方法对其他复杂软件算法的硬件化加速具有指导意义.     

基于深度卷积神经网络的船舶识别方法研究

为解决目前船舶识别率较低的问题,基于深度卷积神经网络算法,提出一种在深度卷积神经网络基础上的改进算法.利用卷积神经网络对船舶图片进行深度特征提取,结合HOG算法得到准确的边缘特征,结合HSV算法得到颜色特征,通过SVM分类器对船舶进行分类.算法主要包括2个阶段:训练阶段实现卷积神经网络的预训练,将得到特征归一化,PCA降维,通过HOG算法得到边缘特征,最后训练SVM分类器;测试阶段则对算法的准确性进行核实.实验结果表明,该方法平均识别正确率达到93.6％,可以很好地实现船舶识别.     

基于DSP的一种快速时延波束形成算法

介绍一种应用于DSP硬件的快速时延波束形成算法。基于传统时延波束形成方法,将对信号的滤波过程转变为卷积过程,对信号的升采样过程转变为对滤波器的升采样过程,采用跳点卷积和重叠保留的方法提高计算效率。数值计算和实验结果表明,与常规算法相比,计算效率提升R倍并大幅减小内存,能够实现在硬件系统上的实时处理和显示。     

基于小型圆阵的AUV方向定位算法的研究

水下小型无人系统AUV在海洋探测中起着重要，实现其精准定位与打捞有利于促进海洋经济的发展。传统的具有较高定位精度的装置如长基线等不方便装载与布置，定位效率不高。本文提出一种基于小型圆阵的AUV方向定位算法，被定位的AUV搭载声源，装载在船上的定位系统，采用半径为0.125m的水听器圆阵列，阵元个数为4，水听器阵列接收的信号通过多通道前端处理电路被采集，对每个阵元接收到的信号利用希尔伯特变换相位检测方法检测出各信号的相位恢复无幅度和相位失真的信号，然后使用具有超指向性的反卷积波束形成算法实现AUV方向的准确估计。水池实验表明，小型圆阵系统的相位反卷积波束形成定位算法精度高，定位平均误差为0.233°，主瓣宽度窄，波束平均宽度3.97°。便于装载，相比MUSIC算法具有更好的定位效果。     

基于改进离散S变换算法的常规通信信号分选识别模型

S变换由于其良好的时频结合特性,在信号处理领域受到了极大重视.论文在研究S变换基本原理的基础上,针对目前常用的离散S变换算法进行了分析,提出了改进的离散S变换算法,以减少离散S变换的运算量,实现离散S变换的快速运算,并建立了同时多目标常规通信信号分选识别模型,进行信号样式识别和参数提取.实验和算法性能分析证明了算法和模型的有效性.     

基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法。该算法使用UKF实现了微弱信号的L1C/A码和载波跟踪。通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A中频信号对该算法进行实验性能分析。仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法。     

单通道混合信号粒子滤波盲分离算法的快速实现

粒子滤波可以处理非线性非高斯问题,可以应用于混合信号的盲分离中,是一种有效的盲分离算法。但是粒子滤波算法存在一个很大的缺陷,其复杂度太大,为了减少粒子滤波运算时间、提高运算效率,通过对粒子滤波实现过程中的符号向量进行前置扩维,从而改进了粒子滤波实现方法。仿真结果表明：改进后的算法在运算速度上相比之前有了比较明显的提升。     

基于DSP的电磁式半主动吸振器控制器设计

以刚度可调的电磁式动力吸振器为控制对象,基于DSP设计了刚度随外界激励力变化而变化的半主动吸振系统,使吸振器始终工作于调协状态.从而拓宽了动力吸振技术的适用范围.硬件上以TMS320LF2407A信号处理芯片为核心,设计了I/O输入、模拟输入通道和驱动电路.由传统的模拟恒流方式改成了数字反馈,电路中不需要D/A转换和恒流源电路,在结构上简化了控制电路,使整个控制系统更加稳定、准确.     

基于DSP的语音处理的硬件设计与软件实现

文章采用TLC320AD50作为DSP的语音模块的核心器件,然后利用TMS320C5402对采集到的信号进行FIR滤波。采用软件触发方式启动二次通讯从而成功的实现了C5402对AD50的访问。选择合理的硬件接口方式,说明了关键参数的设置过程,并进行相应的软件编程。硬件连接简单灵活,可广泛用于语音处理领域。     

卷积小波包变换在多址干扰消除中的应用

为解决扩频通信系统中存在的多址干扰问题,将卷积小波包变换引入了扩频系统的降噪处理过程。探讨了干扰噪声在卷积小波包变换中的传播特性,在此基础上讨论了卷积小波包变换降噪的算法步骤,详细讨论了干扰噪声方差估计和阈值函数处理的方法。对几种常用的信号类型进行了仿真计算,仿真结果表明该方法不但能提高扩频通信系统的降噪精度,还可较好保留信号中的主要细节。     

基于DSP的高精度数据采集系统设计

介绍了TMS320VC5509A型DSP为控制核心高精度数据采集系统。文章对ADC信号采集电路、CF卡数据存储电路、自启动电路、TL16C752B数据传输电路进行了设计方法并给出了相应的软件设计方案和程序流程。     

基于TMS320F2812的船用异步电动机直接转矩控制系统

直接转矩控制（DTC）是一种高性能的交流调速控制技术,数字信号处理器（DSP）的飞速发展促进了DTC的数字化。文中介绍了直接转矩控制的基本原理及TMS320F2812 DSP的特点,给出了以TMS320F2812 DSP为核心的异步电动机直接转矩控制系统的设计方案及软硬件的实现,同时对直接转矩控制系统进行了实验和仿真,验证了直接转矩控制技术的优良性能。     

基于TMS320F2812的水下电磁场信号采集与处理单元设计

为了实现水下多传感器节点系统的电磁场信号采集、处理以及处理结果的长距离传输,提出了1种基于定点DSP芯片TMS320F2812的水下电磁场信号采集与处理单元设计方案,以该芯片作为单元的核心来完成信号采集与处理,并将处理结果通过CAN总线网络进行传输。文中给出了相应的硬件实现和软件设计,其中对DSP的信号处理方法与CAN接口配置做出了较为详细的介绍。基于该方案的信号采集与处理单元已经研制完成,并在系统原理样机中得到成功应用。试验结果表明,该单元在系统中工作正常、性能稳定。     

艇用电能质量分析仪中DSP芯片与AD的接口设计

AD73360是美国AD公司生产的专门用于电力数据采集的高性能六路16位AD采集芯片,TMS320F2812为美国TI公司生产的新型DSP芯片。本文简要介绍两种芯片之间的硬件接口方式与软件的实现方法。     

基于TMS320LF2812A的侧拉门控制器研究

针对动车组气动侧拉门硬线控制的不足,开展了基于TMS320LF2812A的侧拉门控制器的研究。分析了该门控制器的硬件框图、原理图以及软件控制算法,对外部硬线信号的监控以及当前门状态的分析进行开关门动作。同时采用敏感胶条检测法和时间检测法对障碍物进行检测。可靠的硬件结构及增强的状态机算法,实现了可靠的侧拉门控制。结果表明,该设计鲁棒性强,能满足系统要求。     

Identification of ice loads on shell structure of ice-going vessel with Green kernel and regularization method

Ice loads are important environmental loads that can influence the structural safety of ships during navigation in ice-covered waters. The identification of ice loads on ship hulls is the core of ice load monitoring. In this study, a new ice load identification model based on Green kernel and regularization methods is established. First, the forward model for ice load identification is developed through the discretised convolution integral of ice loads. Next, three commonly used regularization methods, including Tikhonov, truncated singular value decomposition, and least square QR-factorization (LSQR) are adopted to reduce solution errors. The LSQR method is thereafter selected as the optimal regularization operator, and its regular property is proved by numerical cases with ice-induced strains that contain noise. Finally, two load identification cases are conducted on an experimental rig to evaluate the feasibility of the model in ice load identification. The identified loads can determine the signal features of applied loads in the time domain with good accuracy. This identification model provides new insights for full-scale ice load monitoring.     

基于TMS320VC5410的语音隐藏电路设计与实现

TMS320VC5410是TI公司生产的一款定点数字信号处理（DSP）芯片。文章设计了一种基于TMS320VC5410的语音隐藏电路系统,并阐述了硬件调试过程中应注意的若干问题。为能实现语音隐藏功能,整个电路系统的设计包括DSP最小系统、A/D接口、串口通信、外部存储器和语音信号处理模块。经测试,本系统工作稳定,各模块工作正常。