煤矿用远程数据采集与传输系统的设计与实现

介绍了煤矿用远程数据采集与传输系统的工作原理和软硬件实现方法,提出了改善数据远程传输方式的措施.现场试验数据表明,该远程数据采集与传输系统性能稳定,抗干扰能力强,具有一定的实用价值.     

简化傅里叶变换

传统的四种形式的傅里叶变换的证明,存在着理论依据繁多、一致性不好、数学分析和推导复杂等缺点。针对这一情况,本文介绍一种新的傅里叶变换的分析和推导方法。它用简单的分析和推导方法,将四种形式的傅里叶变换紧密地联系在一起。这个方法是根据周期函数的傅里叶级数的性质和利用数学的抽象性质,直接推导出另外三种形式的傅里叶变换。     

一种用于信号侦测的码元速率估计方法

提出了一种数字通信信号码元速率的估计算法。对截获接收机输出的调制信号提取基带信号．利用此基带信号小波变换系数的模值，构造与原调制信号码速率一致的单极性脉冲序列。通过对此单极性脉冲序列的功率谱分析可知，在基带信号码元速率的整数倍处存在离散谱线，检测这些离散谱线即实现了信号码元速率的估计。这种算法能在低信噪比下估计信号的码元速率。理论分析和实际信号处理证明了本文提出算法的可行性。     

基于频域分析的光学相干显微镜中的色散补偿

提出基于频域分析的色散补偿方法,对光学相干显微镜的干涉信号进行快速傅里叶变换,得到频率幅值极大值对应的平均波数,将提取的解包裹后的相位以平均波数为中心做多项式拟合,得到二阶色散系数。实验中,通过在参考臂中插入不同厚度的色散介质来引入两个干涉臂色散介质的光程差,并求得相应的二阶色散系数。通过最小二乘线性拟合,证实了二阶色散系数和色散介质的相对厚度具有很好的线性关系。根据该线性关系,可以在参考臂中插入适当厚度的色散介质来完全补偿干涉系统的二阶色散。     

基于小波变换的太赫兹数字全息成像自动聚焦算法

自动聚焦技术是实现数字全息成像快速、准确再现的关键技术之一。在分析聚焦和离焦过程中小波变换高频和低频系数变化特点的基础上,提出了一种基于小波变换的聚焦判据函数。采用无噪声和被噪声污染的模拟太赫兹(THz)数字全息图,比较分析了这种聚焦判据函数和五种经典的数字全息聚焦判据函数的性能,给出了综合评价。仿真结果表明：同五种经典聚焦判据函数相比,基于小波变换的聚焦评价函数具有更好的单峰性、更高的主峰锐度和极佳的抗噪性,是一种性能优越的THz数字全息成像自动聚焦判据函数。     

基于快速Fourier变换三维海浪建模方法研究

提出了基于海浪谱的快速Fourier变换的大范围深海场景的建模方法.针对海浪三维结构上的缺陷,计算出用于水面网格变形的顶点三维数据,还计算出用于水面光照计算的表面法向量和切向量,将得到的高度场数据平铺到可见区域的网格上,以模拟出整个可见海面的波浪效果.该方法能够区分杂乱的海浪细微轮廓,可以很好的完成海浪的三维模拟,最终改进了三维海浪仿真的真实感和清晰度,达到了令人满意的效果.     

加窗离散傅里叶变换性能分析和比对

离散傅里叶变换（DFT）是数字信号处理的常用方法,但通过加窗对信号进行时域截短会使频谱分析出现误差。不同窗函数对信号频谱产生的影响不同,对5种常用窗函数的特性进行了比较和适用性分析,通过仿真实验证明了针对不同信号特点和处理要求,应选择合适的窗函数,以减小频谱泄漏和栅栏效应对信号分析的影响。     

基于小波变换的纸币真伪识别算法研究

针对真钞和伪钞在投射图像纹理上的差异,对纸币的真假识别进行了研究,提出了一种新的纸币真伪识别算法,即对真伪纸币进行小波变换,以提取纸币的纹理特征,利用得到的各尺度小波变换域的平局能量构造特征矢量,实现了纸币的真伪判别。仿真结果表明,该方法速度快,精度高,适合于纸币实时鉴伪。     

无分裂结构的二维小波变换图片处理芯片设计与验证

5/3小波变换硬件实现常用结构是先完成分裂,再依照分裂后的数据完成预测部分和更新部分的变换,这需要复杂的控制结构。在此采用JPEG2000推荐的5/3小波变换公式,在基于行的列变换基础上提出了一种全新的无数据分裂的结构。该结构放弃地址寻址的数据读取模式,采用读取一维数据流节点的输入方式,从对应的寄存器中读取在多个寄存器中依次流动的数据,省略了数据输入的地址控制模块。由于减少了数据分裂步骤,并且无需控制预测及更新步骤的交替进行,因此简化了小波变换控制系统的结构。在此运用软硬件协同的验证方法,利用计算机软件和FPGA结合,完成图片从计算机端输入,在FPGA中完成小波变换,并输出到计算机显示器上显示的步骤。     

基于虚拟阵列变换的相干源测向方法

针对传统空间谱测向方法对相干信号源测向失效的实际问题,提出了一种基于任意形状平面阵列的测向方法。该方法在建立了相干信号源数学模型的基础上,对虚拟阵列变换思想进行了分析,给出了采用虚拟阵列变换原理和MUSIC算法实现了对相干信号源DOA的估计,提高了测向性能。经仿真试验和理论分析,验证了算法的可行性,并分析了该算法的适用局限性。