数字信号处理中的加窗问题研究

本文论述了数字信号处理中的加窗问题以及采用加窗处理的必要性，同时分别就频谱分析和LTI(线性时不变)系统设计中的加窗原理和窗效应及选窗原则等进行了较为详细的探讨。     

利用傅里叶积分性质计算信号频谱函数的补充说明

在介绍连续信号频域分析的傅里叶变换时域积分性质时,虽然有些给出了证明过程,但不够严谨,且直接应用该性质进行求解的范围比较小.通常该性质是与微分性质结合在一起来求解某一信号频谱密度函数的,为避免草率的套用结论而可能引起的计算错误,现利用严格的微积分对这一问题进行了理论补充并加以举例说明,引出了利用傅里叶积分性质求解某一信号频谱密度函数的引申公式,扩展了积分性质的应用范围.     

改进的脉冲雷达信号加窗DFT频谱校正算法

为了减少加窗效应对基于离散傅里叶变换(DFT)频谱分析的测频算法产生的不良影响,推导了不同K值下,广义余弦类窗函数的频谱及幅度比值法插值校正公式.针对脉冲雷达信号DFT频谱校正问题,提出一种改进的Sinc窗函数.仿真结果表明,通过选择最优插值窗函数,可减少窗口效应并简化插值校正算法;该算法符合基于大点数DFT的脉冲雷达信号数字接收机的实际应用.     

线性调频Z变换在信号频谱分析中的应用

由于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）算法不能精确反应信号的局部频谱特性,对此,本文以按时间抽取（DIT）的基-2FFT算法为基础,并参考基于FFT的布鲁斯坦（Bluestein）算法,设计了新的信号频谱分析软件,用于对实序列采样信号做线性调频Z变换,即频率抽样处在Z平面上,可沿任意螺线做频率抽样的频谱分析方法.结合工程实践对相同采样点数的信号在0—50Hz频率段做频谱分析,由频谱图可以看到,采用线性调频Z变换算法远比采用FFT变换算法求得信号的频谱更精确.     

时域信号的某些频谱形式及转换关系

对时域信号的某些形式进行了频谱分析和讨论，并证明了相互间存在的转换关系，得到了一些有用的结论。     

DFT频谱分析中时域加窗的研究

阐述了DFT频谱分析过程中时域加窗的原因及过程,深入分析了不同的窗型和窗长对频谱泄露的大小和频率分辨率高低的影响,给出了相应的MATLAB仿真结果,提出了DFT谱分析中窗型和窗长选择的一般原则以提高DFT频谱分析的质量.     

FOURIER变换在脑电信号处理中的应用及其局限

介绍了Ｆｏｒｉｅｒ变换在脑电信号处理中的应用，分析了Ｆｏｕｒｉｅｒ变换存在的局限，指出解决的途径。     

快速傅里叶变换在频谱分析中的应用

在快速傅里叶变换原理和Cooley-Tukey快速傅里叶变换算法的基础上,给出一个新的应用于数字信号处理(DSP)的频谱分析方法,并分析该方法的运算效率和存储空间开销.实例证明,本方法的复数乘法运算量与存储空间开销均较小,符合DSP信号处理器的特点,适合应用于采用高性能DSP的MP3/MP4或手机等消费电子产品.     

FPGA实现高速加窗复数FFT处理器的研究

研究采用FPGA设计高速专用FFT处理器的实现方法，使处理器能对复数数据顺序进行加窗、FFT及模平方运算．本设计具有4个特点：设计实现了只用一个运算单元进行以上3种运算的方案，有效地节省了逻辑资源；采用流水方式提高了系统的处理速度，使通信、计算、存储等操作协调一致；采用块浮点算法使系统兼有定点运算速度高与浮点运算精度高的特点；采用TMS存储模式，降低了对外围电路的速度要求．该设计方法可以广泛应用于高速数字信号处理领域．     

基于信号功率谱的模拟电路嵌入式测试

针对模拟电路内建自测试问题,提出一种基于信号功率谱的嵌入式测试方法.采用由电压比较器构成的采样器对被测电路的输入信号和输出信号进行采样,得到频谱特性不变的数字信号序列,使用最大熵谱法计算输出序列和输入序列之间的功率谱密度比,将得到的比值与正常电路的比值进行分类比较后,确定被测电路的故障状态.在基于DSP的模拟电路测试平台上,应用信号功率谱方法对低通滤波器电路进行测试.结果表明:该方法能有效地检测模拟电路中的各种故障,硬件实现方案简单易行,适合模拟电路的嵌入式测试.     

Compass导航信号性能评估研究

卫星导航信号体制决定了导航系统的先天性能,是系统设计和升级过程中必须考虑的关键因素之一.本文提出了卫星导航信号体制的性能评估方法,并评估了Compass信号的性能.该评估方法包含了精度、抗干扰、抗多径、兼容性四个方面的内容,分别采用了Gabor带宽、解调抗窄带/匹配谱干扰品质因数、跟踪抗窄带/匹配谱干扰品质因数、多径误差包络、连续平均多径误差包络、谱分离系数、谱安全指数等指标来刻画这些方面的性能.基于我国对外公布的最新信号体制框架,将Compass信号体制和GPS,Galileo信号体制进行对比分析.分析结果表明：对于民用信号,Compass的性能最佳;对于特殊用户,Compass的精度、抗多径能力和GPS,Galileo相当,但抗干扰能力低于GPS和Galileo.这意味着Compass系统在未来的特殊条件下处于劣势.最后,给出了信号体制优化的建议.     

话音信号的功率谱分析

话音信号的振幅分布特性服从拉普拉斯分布或伽玛分布，并与方差有关。改变其方差即改变其分布特性，从而达到话音信号振幅平滑处理的目的，进而为抑制话音信号处理过程中信号频带的拓宽作准备。通过实验与统计分析论证，采用适当方式对话音信号进行处理，可以有效改变其振幅分布特性。这一“平滑”处理过程对话音信号进一步处理的实现是十分有益的。     

基于扩频序列嵌入水印的音频信号研究

提出了一种基于扩频序列的音频水印新算法。利用随机序列将水印序列扩展，通过小波变换将水印信号嵌入到二层小波变换的中频系数中，因为嵌入时，利用的是小波系数多者之间的联系，所以在接收端，利用盲检测就可以将水印信号提取出来。实验结果表明该算法对原音频信号的影响极小，并且对于各种音频操作和人为攻击具有较好的鲁棒性。     

基于扩频序列嵌入水印的音频信号研究

提出了一种基于扩频序列的音频水印新算法。利用随机序列将水印序列扩展，通过小波变换将水印信号嵌入到二层小波变换的中频系数中，因为嵌入时，利用的是小波系数多者之间的联系，所以在接收端，利用盲检测就可以将水印信号提取出来。实验结果表明该算法对原音频信号的影响极小，并且对于各种音频操作和人为攻击具有较好的鲁棒性。     

Effect of direct current and pulse plating on the EDM performance of copper-zirconium diboride composites

Direct current and pulse plating of copper-zirconium diboride (ZrB₂) composites were studied and the effects of current density (DC) and pulse duty cycle (PC) on the EDM performance of the composites were investigated. With increasing current density, the effect of grain refinement on the electro-discharge machining (EDM) performance of the composites compensates that of the decrease of ZrB₂ content in the composites, which improves the spark-resistance of the material. Under the same average current density and other experiment conditions, a lower duty cycle yields better EDM performance probably because more ZrB₂ particles are incorporated in the composites in this condition. However, at a still lower duty cycle (10%), the particle agglomeration and the microcracks of the copper matrix occur, which considerably deteriorate the spark-resistance of the composites.     

电流响应速度及力响应速度对磁轴承系统性能的影响

为了同时实现磁悬浮磨床电主轴系统高刚度和高转速这两个主要性能指标 ,通过理论分析、计算机仿真和实验 ,研究了功率放大器环节的电流响应速度、电磁铁的力响应速度对磁轴承系统性能的影响。结果表明 ,功放的电流响应速度、电磁铁的力响应速度直接影响系统的闭环控制性能。通过提高功放的电流响应速度、电磁铁的力响应速度 ,实现了磁轴承系统在刚度为 39.3N /μm ,转速为 46 .32 0 kr/min情况下的稳定运转。研究结果对于磁悬浮系统的设计具有参考价值     

经颅直流电刺激联合神经肌肉电刺激对赛艇运动表现的即时性影响

经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation , tDCS)和神经肌肉电刺激(neuromuscular electrical stimulation,NMES)作为两种非侵入性干预手段,常被用于提升人体运动能力。而目前尚无同时使用这两种电刺激手段,改善神经肌肉控制能力,提高健康人群运动表现的相关研究。本文以专业赛艇运动员为研究对象,通过在专项测试前的热身阶段联合使用tDCS和NMES,观察其对赛艇运动表现的即时性影响。结果表明：tDCS+NMES可显著提高受试者500m全力测功仪测试的平均功率(p<0.05);在100 m全力测功仪测试中,实验组受试者股四头肌肌电RMS显著高于对照组(p < 0.05);背阔肌肌电MNF和MDF显著高于对照组(p< 0.05)。在500 m全力测功仪测试中,实验组受试者股四头肌肌电iEMG显著高于对照组(p < 0.05),股四头肌和背阔肌肌电的MNF和MDF也显著高于对照组(p< 0.05)。可见：在热身阶段使用tDCS+NMES可有助于提升赛艇运动员神经肌肉动员能力,提高主要发力肌肌纤维募集程度,从而改善赛艇运动表现;tDCS+NMES的作用效果可能与刺激部位、运动中不同部位肌肉做功大小有关。     

基于脉冲间隔调制信号的频谱

针对非同步模拟脉冲调制信号的谱表达十分复杂的情况，采用静态逼近方法，以高精度逼近求解PIM信号谱，得出非同步模拟脉冲间隔调制信号谱表达式，并进行低频硬件模型实验。实验结果表明，该谱表达式物理意义明确，表达简单、清晰。