数字信号处理方法设计与实验平台实现本文以 MATLAB 作为工具，进行了数字信号处理基础理论知识的方法设计 和实验平台的开发。方法设计部分借助 MATLAB 丰富的工具箱函数，结合基础 性理论知识的特点，把现阶段学生需要掌握的重点知识，以编写 m 程序为手段 进行了直观形象地实现，增强了学生学习的兴趣和动力。实验平台以 MATLAB 的图形用户界面 GUI 为工具，设计出了多个可自设条件、修改参数、具有很强 应用性和灵活性的实验项目，实现了大量基础理论知识的直观演示和验证。平台 还设计了能考察学生综合 DSP 基础实践能力的音频滤噪综合实验项目，用以对 所学知识能力的总结和检验。出于拓展学生知识层面和培养对信号处理算法兴趣 的目的，平台最后设计了一个全相位 FIR 滤波器实现界面，通过实际操作和与传 统设计方法的比较，能让学生深刻体会算法设计的重要性，增强学生学习理论基 础知识的动力。 本文所实现设计的数字信号处理方法和实验平台项目，大部分已被实践到教 学中并获得了很好的效果，表明所设计内容具有很强的针对性和应用性
标签： 数字信号处理
上传时间： 2021-12-15
上传用户：trh505
1.针对一类参数未知的非线性离散时间动态系统，提出了一种新的基于神经网络的MMAC方法。首先，将系统分为线性部分和非线性部分。针对系统线性部分采用局部化方法逮立多个固定模型覆盖系统的参数范围，在此基础上，建立自适应模型来提高系统性能；针对系统非线性部分建立非线性神经网络预测模型来邏近系统的非线性。然后，针对每个子模型设计相应的擅制器。最后，设计基于误差范数形式的性能指标函数对控制器进行硬切换。仿真结果表明，所提出的MMAC方法与传统的在参数空间均匀分布的MMAC方法相比能显著提高非线性系统的暂态性能。2针对一类具有参数跳变的非线性离散时间动态系统，提出子一种基才聚类方法和神经网络的MMAC方法，首先，采用模糊c均值聚类算法对系统先验数据进行分类处理，再分别对每类数据采用RLS算法建立多个固定模型。在此基础上，建立两个白适应模型来提高系统响应速度和控制品质，建立神经网络预测模型来补偿系统非线性。然后，分别针对相应的子模型设计线性鲁棒自适应控制器和神经网络控制器。最后，采用基于信号有界和测量误差的性能切换指标对控制器进行切换，并证明闭环系统的稳定性。仿真结果表明，所提出的算法能更好地解决非线性系统发生参数跳变问题，使得系统具有良好的控制品质3.针对MMAC方法中的模型库优化问题，考虑系统实际运行数据，提出了种基于相似度准则和设置最大模型数的动态优化模型库方法。该方法能对新数据进行综合考量并判断是否应该将该数据纳入子模型建模，并通过设置最大模型数来确保系统用最少的子模型就能保证系统的控制性能。仿真结果表明，所提出的算法能极大地减少子模型数量且具有较好的控制效果。关键词：非线性系统；多模型方法；自适应控制；模糊聚类；神经网络
标签： 自适应控制
上传时间： 2022-03-11
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论文介绍了当前流行的几种无线充电技术，并提出了一种带金属物体检测的多线圈无线充电系统的设计方案该方案采用电磁感应的技术原理，具有成本低、效率高等特点。另外，相比于其他电磁感应技术的无线充电方案，本文方案的特点是低功耗、多线圈及带金属物体检测功能硬件方面，本文提出的无线充电系统采用美国德州仪器公司的BQ500410A及BQ51013B作为发射端电路和接收端电路的主控部分，并辅以MSP430G2101实现低功耗电路为了扩大负载设备的充电面积，发射端电路采用三线圈的方案，自动选择最优的线圈来提供能量传输通道。此外，本文方案还设计了寄生金属物体检测及外来物体检测功能，避免了能量传输通道上存在的金属物体产生的涡流发热对无线充电系统的影响。软件方面，本文采用“反向散播调制技术”进行信号调制，并定义了物理层、数据链路层、逻辑层协议，规范了发射端电路与接收端电路之问数据通信。在传输功率控制方面，本文采用的是离散PID控制算法，并结合动态整流控制算法提高系统的瞬态响应速度。最后，本文测试了上述软硬件设计的主要功能，证实了本文设计方案的可行性关键词：无线充电、电磁感应、低功耗、金属物体检测、多线圈
标签： 无线充电系统
上传时间： 2022-04-02
上传用户：XuVshu
本书一方面详尽地讨论了数字信号处理中的两大基本内容：离散傅里叶变换和数字滤波器，另一方面深入浅出地介绍了数字信号处理中深入发展的一些新课题。主要内容包括：周期采样、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器、离散希尔伯特（Hilbert）变换、采样速率转换、量化，信号取均值、无限冲激响应滤波器（HR）、冲激频率采样和内插式有限冲激响应滤波器（FIR）、多相滤波器和串级积分器—梳状有限冲激响应滤波器（FIR）等内容。本书适合作为电子工程专业、通信专业及其他相关专业的教材及教学参考书，也可供工程师以及专业技术人员参考。本书对数字信号处理（DSP）的基本内容进行了系统阐述，包括目前数字信号处理的新技术成果，是一本理论和实践结合得十分完美的教材。本书自1997年出版以来，深受读者欢迎，十分畅销。本书是对第1版的内容修订和扩充后推出的第2版。书中通过具有启发性的解释和精心挑选的例子，采用易于理解的数学表示方法，循序渐进地对数字信号处理技术加以说明和解释，帮助读者从整体掌握DSP基础，并逐步掌握较高层次的DSP概念和应用。本书特点：·包含大量实际直观的例子·强调实际的、日常的DSP应用和解决方案·提供了全新的正交信号处理内容，包括易于理解的三维空间图·包括即使是经验丰富的专业人士也可能忽略的技术方法·涵盖频率采样、内插式FER、CIC等重要滤波器提供流行的数字信号处理技巧。
标签： 数字信号处理
上传时间： 2022-05-22
上传用户：zhaiyawei
作为一种全新的探测技术，激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比，激光雷达是一种通过发射特定波长的激光，处理并分析回波信号，实现目标探测的技术，具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率，以及极大的探测距离等优点，目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析，从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量，因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路，对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。 激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案，传统的MCU实现方案较为普遍，但受线程的带宽限制，且难以提高系统的精度与复杂性；采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构，一定程度上提高了系统的带宽与复杂度，但成本较高，功耗较大，且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中，对系统控制复杂度，信号处理实时性，整体性能与功耗等要求，论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件，完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析；同时选用线程处理优势较强的MCU，实现相关信号的控制与高速串口的收发，完成PC软件终端的通信。 本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案，选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N，以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2，实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计，完成了相关外设的驱动控制，并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析，最终通过与所设计PC软件终端的通信，实现与硬件电路板的实时数据上传。 目前板卡在100MHz主频下工作，可完成10kHz激光器的触发，并行实现回波信号的实时处理与分析，以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统，多次进行硬件电路的测试与实验，表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常，性能稳定，且功耗低，保密性强，符合设计的需求，实验证明本文所提出方案的具有一定的可...
上传时间： 2022-05-28
上传用户：xsr1983
基于STM32的信号发生器信号发生器可以产生方波，三角波和正弦波，正弦波最大达到二十多兆，保底20兆，其他的波稍微低点原理图，PCB，程序都配套有
上传时间： 2022-06-07
上传用户：trh505
FPGA正在掀起一场数字信号处理的变革。本书旨在讲解前端数字信号处理算法的高效实现。首先概述了当前的FPGA技术、器件以及用于设计最先进DSP系统的工具。第1章的案例研究是40多个设计示例的基础。随后几章阐述了计算机算法的概念、理论、FIR和IIR滤波器的实现、多抽样率数字信号系统、DFT和FFT算法、未来很可能实现的高级算法以及自适应滤波器等。每一章都包含练习。附录中给出了Verilog源代码和术语。◆ 超过10个使用VHDL和Verilog设计的新的系统级案例研究◆ 新增一章专门介绍图像和视频处理◆ 更新后的Altera Quartus和全新的ModelSim仿真工具◆ Xilinx Atlys板卡和ISIM仿真支持◆ 有符号定点数和浮点数IEEE库示例◆ 概述并行全通IIR滤波器设计◆ CA和PCA系统级设计◆ MP3和ADPCM的语音和音频编码"本版新增了总计150多页内容，包括11个全新的系统设计理念，其中一些有超过100个嵌入式乘法器的需求
上传时间： 2022-06-13
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在雷达信号处理中，通常可以延长积累时间以增加实际应用的能量，达到降低信号信噪比要求的日的。随着积累时间延长，特别是当目标进行变速、转弯等机动飞行时，目标的多普勒回波是时变的，不再能看作中稳信号，传统的基于FFT的相参积累不再适用。本文以新体制米波舌达研制为背景，研究微弱信号长时间积累检测的新理论和新方法，主要研究内容包括：1，对目前微弱信号长时间积累检测问题的研究现状进行了分析，明确了对多项式相位信号及跨距离单元积累问题研究的必要性2，研究了多项式相位信号的检测问题，提出了先对雷达的多晋勒回波信号进行时频分析，再利用随机Hough变换（RHT）对得到的时频图进行多项式曲线检测的方法。随机Hough变换是针对图象处理中直线、圆和椭圆等几何图形的检测问题而提出的，本文将其借鉴到微弱信号长时间积累检测中，克服了以往使用Hough变换通常只能分析线性调频信号的局限。本文对影响其检测性能的关键因素进行了分析，并进行了仿真，结果表明随机Hough变换具有参数空间无限大、参数精度任意高、时间和空间复杂度低的优点，特别适合于雷达信号的长时间积累检测。3，在雷达的长时间积累过程中，目标在整个积累时间内，可能由于径向运动导致其回波分段出现在几个不同的距离单元中。如果不考虑距离的走V/动，仪仪简单地将同一个距离单元上的信号进行乱累，就无法有效地利用信号的能量。这就需要在信号处理中进行跨距离单元的积累检测。本文将信号的时频图推广到时间-多普勒频率-距离三维空间中，将应用于二维图像的RHT算法推广到三维空间的检测中。利用时间-多普勒频率距离三维空间的直线检测，来克服雷达回波散布在不同距离单元所带来的信号积累问题。4，在实际应用中，随着积累时间增加，目前有关多项式相位信号检测和估计的方法需要的资源量，特别是存储量也大大增加，因而很难直接应用于微弱信号的检测。本文在高阶模糊函数的基础上，采用时域分帧处理方法，每帧进行门限预处理，剔除大部分干扰噪声，仅保留包含目标在内的部分HAF谱成分以作后续的帧间累加，最后再进行二次门限检测。目标多普勒回波进行两级门限处理的方法可以有效地应用于微弱信号的检测，减少运算量和存储需求，有利于应用于实时信号处理系统。
上传时间： 2022-06-17
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单脉冲雷达在我国航天测控领域具有非常重要的作用。随着新技术的不断研发和投入使用，数字单脉冲雷达技术已经日趋成熟并逐渐走向实用，模拟单脉冲雷达接收机进行数字化改造适应了技术发展的趋势。接收机数字化改造的目的是在设备可靠性增加的基础上，实现雷达跟踪距离的大幅提高。在进行接收机数字化改造前，要进行雷达回波微弱信号检测方法的研究，以达到在数字接收机上实现提高回波信号输出信噪比的目的，从而增加单脉冲雷达的跟踪距离。本文在研究大量国内外微弱信号检测成果的基础上，结合我国单脉冲雷达回波信号处理特点，提出了应用小波多分辨率阀值去噪来实现单脉冲雷达微弱信号检测的方法。阐述了单脉冲雷达微弱信号检测方法的研究背景，并介绍了单脉冲雷达回波微弱信号的采集和提取工作。提出应用小波多分辨率阀值去噪法来进行单脉冲雷达回波微弱信号检测的方法，并通过MATLAB仿真进行了算法验证，在理论和实验上验证了在回波信号去噪效果和波形恢复方面的良好效果，为后续的接收机数字化改造奠定了理论基础和算法模型。本文提出的方法有效地提高了微弱信号检测输出的信噪比，大幅增加了单脉冲雷达的跟踪距离。
上传时间： 2022-06-18
上传用户：jason_vip1
摘要：微弱信号检测是随着工程应用而不断发展的一门学科。近年来，微弱信号检测相关研究已经成为一个热点研究领域，具体表现在对微弱信号检测方法的探寻、对微弱信号检测系统的设计、对微弱信号检测仪器的研发。本文中主要研究了利用锁相放大器进行有用信号提取的微弱信号检测原理与实现方法。首先介绍了微弱信号检测的基本理论与常见的几种检测方法，重点介绍了利用数字锁相放大器进行信号检测的原理。在此基础上，结合数字锁相放大器的相关检测原理，给出了数字锁相放大器的整体设计方案，着重从相关检测原理算法和移相算法方面对数字锁相放大器的设计作了深入探讨。重点研究了采样频率与相关运算结果的关系，在设计的过程中先使用MATLAB进行算法上的模拟，从模拟结果发现参考信号为方波而采样频率与信号频率成一定关系时，系统相关运算存在固有误差。为减少该误差，提出了将动态采样率的方法引入数字锁相放大器设计中，运算发现动态采样的采样频率数越多，奇点产生的误差越少，有效地解决奇点问题。最后，使用LabVIEW对设计的系统进行仿真测试。测试结果表明该数字锁相放大器在信号幅度为5V、噪声标准差小于等于50时（SWR=.34.04dB），能有效地检测出频率为500kHz以下的信号，系统检测结果与理论计算值的相对误差基本不超过2%。
上传时间： 2022-06-18
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