电子信号频率测量方法误差分析

现阶段在电子信号频率的测量上大多是采用数字方法进行,其基本原理是利用电子计数的输入通道对信号进行放大、分析、处理,然后再结合具体数据输出符合技术要求的脉冲信号,然后再通过定时器对采样时间间隔加以控制。一般来说,在该时间段内对电子信号与基准频率信号进行计算能够通过计算机分析得出具体的频率值。当前在电子信号频率的测量上主要有变闸门测频法、测周期法与直接测频发三种,对此就通过采用定量分析的方法对三种测量方法进行具体分析,并提出一些可用参考的意见与措施。     

基于压缩感知的伪随机等效采样信号重构

伪随机等效采样利用采样周期数与采样点数间的互质关系使各采样点均匀复现于同一周期,从而达到较高的等效采样速率。然而为了精确重构出原始信号,需大量采样数据,因此导致采样时间过长,实时性能差。针对上述问题,提出了一种基于压缩感知理论的伪随机等效采样信号重构方法,通过构造伪随机等效采样观测矩阵并选择离散傅里叶变换基建立稀疏重构模型,然后利用压缩感知中的正交匹配追踪算法求解该模型,从而重构出原始信号。仿真实验表明,所提方法在采样点个数40时,重构成功率达99.73%。     

基于TMS320F2808的复合频率信号测试仪

计基于TI公司的高性能数字信号处理芯片TMS320F2808,结合国内外文献中复合频率信号的检测方法,提出了一种频谱Sa函数比例查表法,通过两次采样以及相应的采样频率再修改,结合IQmath技术进行高速2048点FFT运算,实现了在频率谱中对不同幅值的两个叠加正弦信号的频率、幅度信息的快速、高分辨率计算。     

基于欠采样随机共振的单频微弱信号检测新方法

由于随机共振具有在特定条件下增强微弱信号信噪比的特性,近年来成为一种全新的微弱信号检测手段。为了克服随机共振绝热近似理论小参数条件的限制,提出一种基于欠采样随机共振的微弱信号检测方法。通过欠采样尺度变换与还原技术,实现了大参数信号的随机共振处理,突破了二次采样变尺度随机共振算法要求采样频率必须大于信号频率的50倍的限制。构建了基于欠采样随机共振的微弱信号检测模型,从理论上证明了方法的可行性。最后利用该方法对信噪比为-27 dB条件下的微弱单频信号检测进行了仿真,结果进一步验证了所提微弱信号检测方案的正确性。所提方法大大降低了信号的采样速率,为将随机共振应用于科斯塔斯(Costas)环的改进奠定了基础。     

一种用DSP实现的窄带中频信号采样的方法

窄带中频信号的采样是软件无线电的关键技术,中频信号采样的好坏直接关系到接受信号的好坏.本文基于此介绍了一种如何用DSP来实现窄带中频信号的采样的方法.     

基于过采样的混合滤波器组性能优化

模拟误差是制约混合滤波器组信号重构精度的主要原因,如何降低由模拟误差导致 的分解滤波器组系数误差成为了首要问题。引入过采样技术,研究在不同过采样率下8通道 混合滤波器组的性能,寻找到过采样率最优值约等于7%。在不同模拟误差下对基于过采样的 混合滤波器组的性能进行仿真,结果表明,原型结构和双阶型结构的混叠值相近,但后者对 模拟误差的敏感度比前者大。信号重构阶段,在最小二乘法的基础上采用频带加权法进行误 差校准。在1%模拟误差内,采用7%过采样率的原型混合滤波器组相比无过采样,平均混叠值 下降了约50 dB,最大混叠值下降了约94 dB。仿真验证了引入过采样的有效性。     

声卡知识集锦

采样位数与采样频率我们在购买声卡时,都会碰到“8位声卡”、“16位声卡”,或者“支持44.1kHz采样”之类的性能指标,不少初学者对此往往不知所谓。要弄清这些概念,我们先来看看计算机对音频信号的处理方式。我们知道,音频信号是连续的模拟信号,而计算机处理的却只能是数字信号。因此,计算机要对音频信号进行处理,首先必须进行模/数(A/D)的转换。这个转换过程实际上就是对音频信号的采样和量化过程,即把时间上连续的模拟信号转变为时间上不连续的数字信号。根据傅立叶定理,只要在连续量上等间隔的取足够多的点,就能逼真地模拟出原来的连续量。这个“到点”的过程我们称为采样(sampling),采样精度越高(“取点”越多)数字声音越逼真。其中信号幅度(电压值)方     

一种时间交替采样的非均匀时延估计技术

给出了一种时间交替采集系统各通道非均匀采样时延偏差的估计方法，分析了非均匀采样信号的频谱特性，介绍了非均匀采样信号时延估计原理。仿真结果表明，该算法可显著提高数据采集系统的性能。     

星载AIS信号的带通采样与恢复

针对卫星接收机对模拟器件性能要求较高的问题,提出直接对接收到的射频信号进行采样,将模拟信号转换成数字信号,后续处理用软件模块实现的方法。同时结合自动识别系统（AIS）本身两个载波频率接近以及带宽较窄的特点,根据Nyquist带通抽样定理实现以较低速率采样来获取船舶状态信息,研究了一种星载AIS信号全数字解调方法和信息检测恢复技术。首先介绍了带通采样原理,其次详细研究了多用户AIS信号采样频率的确定、两个频道信号分离方法以及单通道信号如何下变频为基带信号,其中基带信号检测采用简化的基于Viterbi的非相干检测方法,最后结合AIS协议进行信号的恢复,并通过示波器采集实际船台发送的AIS信号进行了实验,验证了该过程的正确性。     

多点定位系统高精度TOA提取方法

针对相关法检测报头时较低的采样频率对获取信号到达时间精度的不利影响,提出 一种基于改进相关法的局部高速采样的高精度TOA提取方法。该方法根据曼切斯特编码特性 在报头后第一个数据位时间内高频采样,使用两级移位寄存器作异或处理检测跳变沿提取到 达时间信息,使测时精度达到了纳秒级,在使用GPS秒脉冲对双接收通道时间进行精确同步 的 基础上,输出提取的时间信息,对比测时的一致性。实验结果表明在实际应用中,TOA测量 精度达到了理论预期。     

宽带直扩信号的随机解调压缩采样方法

为了有效解决扩频测控通信系统宽带化带来的高速采样压力和高数据率问题,提出了基于压缩感知的直扩信号随机解调压缩采样方法。通过对模拟信号压缩采样原理进行研究,深入分析和推导随机解调采样原理及其数学模型,提出了基于压缩感知的直扩信号采集系统构架,并对压缩比取值影响因素进行了分析;给出了随机解调压缩采样系统硬件实现方案,并对其可行性进行了分析;最后对所提出的直扩信号压缩采样方法的性能进行了仿真分析。仿真结果表明,压缩采样系统可以实现直扩信号的压缩采样处理,并能够高精度重构原信号,但重构信号的解调门限会随压缩比增大而相应提高,这是采样率降低所需付出的代价。压缩采样为宽带直扩测控通信系统提供了一种高效的模数转换和同步解调处理思路。     

射频直接采样多频GNSS信号采集系统的实现

设计了一种多频信号采集系统。系统使用射频直接采样技术,不需混频,对多频信号 同时采样。然后进行分路滤波,最后通过以太网对多路信号进行同步采集。该方法不仅使系 统结构 简单灵活,同时减少了由模拟组件引入的干扰。实验结果表明,系统能够连续地采集多个频 带的 数据,并通过对“北斗”系统(COMPASS)信号的捕获验证了系统的有效性。     

数字中频GPS信号软件模拟器设计

在对中频GPS信号理论建模与分析的基础上,采用Matlab/Simulink构建了一种精确的数字中频GPS信号软件模拟器,考虑了噪声、欠采样以及接收机时钟误差等的影响.软件模拟器的实现采用Matlab代码编程与Simulink模型混合的方式,方便了不同算法的实现.与传统的GPS信号模拟器相比,文中设计的软件模拟器具备设计灵活、可扩展、易于使用等诸多优点.     

椭圆球面波脉冲信号快速设计方法

在基于椭圆球面波的非正弦短波通信系统中,椭圆球面波脉冲信号原设计方法存在 计算量大、计算时间长的问题。为了解决此问题,提出了椭圆球面波脉冲信号快速设计方法 。该方法利用基于带通采样的椭圆球面波函数数值解法,求得椭圆球面波函数近似数值解, 椭圆球面波函数在时间轴上向右平移,可得椭圆球面波脉冲信号。理论分析和仿真结果表明 ,快速设计方法能使计算量和计算时间降低2～4个数量级,同时椭圆球面波脉冲信号的时域 、频域和正交性能还能保持与原设计方法相当。     

理想低通欠采样定理的结合应用分析

通过分析模拟频率与数字频率的对应关系,对含低频和不交叠窄带频率成分的信号推导得出对该类信号采样所需的最低采样率,提出了确定采样频率最小值的方法,改进了数字滤波器所对应的奈氏带宽。该方法可在不失真的情况下降低采样率,减少信号处理时间。     

一种四进制连续相位调制新方法

为简化连续相位调制信号的相干解调,提出了一种四进制连续相位调制方法。在发送端,信号调制器根据发送的前后两组比特信息从一个预先设计的基带信号集合中选择对应的基带信号作为调制信号。该调制方法使信息码元由基带信号某一时刻的绝对相位值表示,当完成相位和载波同步后,在接收端其接收处理和传统QPSK信号一致,可以直接使用IQ路的采样值解调信息比特。仿真表明,调制信号的相干解调误比特性能与QPSK信号的相干解调相同。由于调制信号具有准恒包络和连续相位的特点,更适合应用于使用非线性功放的功率受限通信系统中。     

基于Ozaktas算法的LFM信号参数估计误差分析

Ozaktas算法因其运算复杂度低、精度高、提出时间早而成为目前对LFM信号进行处理 时最为常用的离散分数阶Fourier变换算法,但其附加的量纲归一化对LFM信号参数估计存在 影响。为此,在对LFM信号参数估计建模基础上,分析了基于Ozaktas算法的参数估计二维离 散网格效应,并进一步得到了影响初始频率和调频率估计精度的因素。可以发现：在满足采 样定理条件下,基于Ozaktas算法的LFM信号参数估计能保持较好的估计精度,且在一定程度 上可以通过增大采样频率或减小采样时长来进一步提高估计精度。最后,通过仿真分析验 证了上述理论推导的正确性。     

超宽带微功率冲激雷达接收机的优化及实现

为实现一种真正平衡的采样接收机,并解决以往接收机存在的采样模板脉冲泄漏问题,设计了一种新的平衡采样头。通过分析模板信号宽度对检测效率的影响,结合实际微功率冲激雷达(MIR)采样接收机所需考虑的事项,优化了模板信号的波形和宽度,并实际生成了平衡模板信号,最终实现了所提出的采样接收机。测量结果显示,在M IR系统低于120 mW功耗的前提下,可将其作用距离扩展至30 m。     

高效非均匀数字信道化及信号重建技术

针对宽带接收机接收信号多,且信号在频谱上呈现非均匀分布的情况,提出了基于多 相离散傅里叶变换(DFT)滤波器组和信号重建的高效非均匀数字信道化的设计方法。该数字 信道化结构由分析 和综合两部分组成,采用同一组原型滤波器系数,通过对原型低通滤波器的优化设计提高其 带外衰减性能,以利用平行结构正交镜像滤波器组重建信号。与常用的并行数字下变频、多 级多相DFT滤波器组两种非均匀数字信道化方法运算量比较,该方法在信号重建失真很小的 情况下具有高效性和可行性。     

一种基于压缩感知的信号重建新算法

在求解基追踪问题的线性化Bregman迭代方法基础上,结合了广义逆的迭代技术得到一种稀疏信号重构的新算法。该算法在计算Moore-Penrose广义逆时,采用了迭代计算的方式,与算法本身相结合使得仅有矩阵向量乘积运算,避免了奇异值分解的较大工作量。通过数值试验可知,新算法相对线性化Bregman算法在计算时间上约减少了2/3,同时信号的恢复效果也是稳定有效的。因此,新算法是一种有效可行的信号重建算法。