阵列信号

摘要： 为考察发射非理想正交基带信号对频控阵波束的影响,基于频控阵信号模型引出了基带信号正交问题,从数学上推导频控阵发射非理想正交基带信号情况下的波束表达式,进一步分析匹配接收处理性能。基于频控阵波束发射和匹配接收计算量,提炼出影响分析评估因子,构建了频控阵基带发射信号正交特性与波束、匹配接收性能的定量分析关系。基于6类典型随机分布二相编码基带信号进行数值仿真,验证了理论分析的正确性。不同随机分布呈现不同基带信号正交特性,其对频控阵波束发射和匹配接收性能的影响随正交特性不同各有差异。单从正交性影响分析而言,基于Normal、Uniform、Logistic随机分布具有更好的频控阵基带信号发射应用潜力。

摘要： 基于阵列信号相邻道的相似性原理,以及有效信号和噪音在时间、频率和空间方面的特征差异,采用“多道识别、单道去噪”思想,利用中值滤波技术,采用自适应方式估算各地震道的信号模型,用以识别地震记录中存在的异常能量干扰,根据设定的阈值和衰减系数,采用频变、时变和空变的方式予以压制,从而实现了自动噪音压制处理的频率域阵列信号模型法去噪方法。该方法是一种非线性频率域阵列信号去噪方法,适合剔除野值等高能噪音和不正常值,并可在一定程度上压制面波干扰,提高地震数据的信噪比。通过实际地震资料处理证实了该方法的有效性。

摘要： 利用BP神经网络和极大似然(ML)算法对阵列信号波达方向(DOA)进行估计,结合了混沌映射和群智能优化算法的优势,设计了一种正余混沌双弦蝗虫优化算法(SCAGOA),不仅解决了因神经网络的权值和阈值选取不当导致陷入局部最优的问题,而且解决了ML算法中多维搜索导致运算负荷大、效率低的问题.通过仿真实验对双信号源的输出效果和估计误差进行讨论,比较了不同优化算法对信噪比的泛化能力.结果表明,通过SCAGOA优化后的BP神经网络和ML算法在DOA估计方面比其他优化算法具有更好的估计精度.

摘要： 近年来北斗卫星导航信号被干扰的事件时有发生,如何快速发现卫星导航干扰源,确定其具体位置或来波方向,进而制止干扰信号的继续播发,将净化北斗电磁空间,助力北斗的推广应用.文章提出了一种基于北斗阵列信号DOA估计与信号到达时差测量的方法,相较于传统的多天线阵列360度信号监测方法,不但能够发现热噪声以上的强干扰信号,也能发现热噪声以下的微弱干扰信号;对于转发式干扰信号,还能确定其具体的三维坐标,提高了干扰源的查找效率.实验结果表明,在城市一般使用环境下,采用阵列信号检测方法的干扰源监测装置,可有效发现干信比小于85dB的强干扰源,对于小信号的转发式干扰源,能够确定其三维位置,精度可达30m.

摘要： 矩阵填充可以有效恢复阵列信号缺失数据,从而得出完整的接收数据矩阵.然而,现有的基于矩阵填充的缺失数据恢复方法要求阵列是均匀线阵,当阵元是一般阵列时,这些方法将失效.因此,提出了一种新的缺失数据恢复方法.利用子空间约束,通过求解新的凸优化问题,对缺失数据可以进行有效估计.最后,仿真实验验证了这种方法可以对缺失数据进行有效估计.

摘要： 针对利用信号的协方差特征值分解求取信号的波达方向计算复杂的问题,本文提出了一种基于传播算子方法的空间平滑技术波达方向估计算法.与传统的子空间方法相比,通过简单的线性分割变换来快速估计噪声子空间,避免了传统子空间算法中运算量极大的特征分解,从而降低了运算复杂度.空间平滑技术处理相干信号源具有良好的性能,通过使用双向空间平滑矩阵和它的共轭复数的区别,构造出广义的协方差阵,可以完全消除空间非均匀噪声.仿真结果证明,空间平滑技术与传播因子算法的结合,能够有效地保持平滑技术良好的性能,进一步降低运算复杂度.

摘要： 针对阵列传感信号的采集中的要求,文章说明了阵列信号采集卡需要具备的功能要求.接着从应用出发,以PCI8502采集卡为例,硬件上采用多卡级联的方式,软件上利用驱动函数功能,实现了阵列传感信号采集系统搭建.结果表明,基于文章分析的同步采集功能及多卡级联方式,可以实现阵列信号的数采装置.

摘要： 高速同步采样处理是麦克风阵列系统的基础.针对传统音频采集系统采集速率低、成本高、体积大及便携性差的问题,文中基于Xilinx Zynq-7000系列可扩展平台,设计了一款麦克风阵列同步高速采集系统.该系统采用FP-GA+ ARM软硬件协同的工作方式,通过AXI总线实现数据互通.由FPGA中模拟音频传输接口协议与系统的操作控制;在ARM上移植Linux操作系统,用千兆网口和高速SD卡两种方式对数据进行传输保存;利用Xilinx-Vivado套件设计制作系统.实验结果表明,该系统最高支持采样率为96 kHz的16路同步采集,整体重量为1.67 kg,续航约5小时,填补了千元级小型音频阵列采集空白.

摘要： 在阵列信号接收中,由于信号多径效应,阵列天线接收到不同时间延迟的期望信号,这使得高精度的波束形成技术成为信号处理中的一个难点.该文提出了一种考虑时延的波束形成算法.该算法首先通过小波算法对宽带接收信号进行接收信号时间延迟估计,将时延估计值与预存时延估计值进行误差比较,并对接近期望信号方向的空间多波束进行迭代优化,最后实现在空间中形成整体的自适应波束.仿真结果验证了改进算法的有效性.%In the array signal receiving, the different time delay of the desired signal is received by the array antenna because of the signal multipath effect. So high accuracy beamforming with time delay signals is an intractable problem in the signal processing. In this paper, a beamforming algorithm considering the time delay signal is proposed. The time delay estimation value is calculated by the wavelet algorithm at first. And then the time delay estimate is compared with the prestored time delay value to choose the desired signal direction. The spatial multi-beam with approximate desired signal direction is optimized by iteration to implement overall adaptive beam in space. The simulation results show the effectiveness of the improved algorithm.

摘要： 考虑到四元数是一种四维超复数结构,其正交结构能够保持矢量传感器各分量固有的正交性,提高矢量传感器阵列的分辨力与抗干扰能力.将四元数理论运用到均匀圆形矢量阵列信号的参量估计当中,建立基于四元素的电磁矢量传感器阵列信号接收模型,运用四元数的多维正交特性及其矩阵理论结合已有算法对电磁矢量传感器阵列信号的波达方向和极化信息进行联合估计,并与传统的基于长矢量的MUSIC算法(V-MUSIC算法)进行了对比,结果表明基于四元素的信号接收模型可显著提高信号参数估计精度,仿真实验验证了方法的有效性.

摘要： 在雷达,声呐,深空通信等实际应用中,阵元失效是阵列信号处理中经常可能出现的问题,阵元的失效会造成检测性能下降,虚警率增加.在目标方位估计中,阵元失效会造成采样协方差矩阵的秩亏问题,使得基于子空间类的传统目标方位估计方法失效.针对存在阵元失效的均匀线列阵的目标方位估计问题,提出了一种基于Khatri-Rao积处理的阵列自由度恢复方法以及相应的高分辨估计方法.首先将损伤的阵列采样协方差矩阵进行KR积处理,将冗余项进行平均处理,处理后的阵列模型可以将最大阵列自由度为M的损伤阵元的自由度扩展到2M-1个,该处理后的阵列模型等效为一个确定噪声下的单快拍的相干源估计问题.为了解决该问题,该文采用基于Toeplitz矩阵分解的方法,来达到去相干的目的.数值仿真表明该方法能有效解决均匀线列阵阵元失效下的自由度损失问题,提高阵列的目标方位估计性能.

摘要： 本文针对传统无线定位系统先收集参数信息,再用于目标定位,因中间参数无法保证与目标实际位置相匹配而引起的定位误差问题,提出了一种新型的目标直接定位(Direct Position Determination,DPD)算法.该算法考虑到直接定位系统中阵列信号模型的运用以及目标在空间上的稀疏特性,将阵列信号处理中经典MUSIC算法与压缩感知理论(Compressive Sensing,CS)相结合,对阵列接收信号进行特征空间分解,以信号子空间为初始残差代入贪婪运算,有效减少了噪声影响,在不以目标数量为先验的条件下,也能以布置很少的无线基站实现对目标位置的精确恢复,同时,通过对该算法在迭代过程中的逐级优化,降低了系统成本和复杂度.实验仿真结果显示,将本文算法应用于直接定位系统模型,其在抗噪性能,误差率以及复杂度上都明显优于传统算法.

摘要： 随着阵列信号处理的发展,波束形成技术已成为声纳信号处理的一个重要组成部分.目前,寻求高效快速的稳健波束形成算法是许多研究者追求的目标之一.本文把稳健的最低旁瓣波束形成器归结为约束最小二乘问题.为了避免求解长期方程,本文给出了计算近似最优加载量的公式,进而得到改进的算法.与二阶锥规划相比,改进的算法提高了计算效率,而且易于实现更新.通过仿真例子可以看出,利用改进的算法和二阶锥规划所得的稳健波束形成器性能相近.

摘要： 阵列信号处理是信号处理领域内的一个重要分支，信号的波达方向(DOA)估计是阵列信号处理的一个重要研究内容，也称为空间谱估计,其基本问题就是确定同时处在空间某一区域内多个感兴趣信号的空间位置,也就是各个信号到达阵列参考阵元的方向角.DOA估计的算法有很多,而基追踪算法是一种近年来新发展起来的DOA估计算法;基追踪算法是信号稀疏表示领域的一种优化算法.在创建的阵列方向矩阵过完备的基础上,基于对阵列接受数据的稀疏表示,可运用稀疏信号重组法进行源定位.通过对阵列接收到的信号施加l1范数约束迫使其稀疏,得到信号的稀疏谱,进而估计出信号的波达方向.通过MATLAB仿真,证明了这一方法的有效性,而且该方法较其他的源定位方法有很多优点,不仅实现了超限分辨率,改善了噪音的稳健性、快拍数量的局限性及信源的相关性,而且不需要精确初始化。

摘要： 针对MUSIC算法在DSP实现中矩阵特征值计算和复数矩阵运算复杂的问题,本文把复矩阵转换为实矩阵并利用一种QR变换法计算特征值.该方法是一种迭代方法,在每次迭代计算的过程中,若次对角线元素小于设置精度就可以把它看作零,将矩阵分割为不可约赫申伯格矩阵(Hessen berg)即上H矩阵,以便逐步降低主子阵的阶数,从而减少计算量.此外本文针对定点DSP进行优化,对数据进行整型处理再进行运算,减少计算时间.最后本文对毫米波雷达实测数据在DSP和MATLAB中进行运算对比,运算结果证明了本文所提优化算法的有效性和实用性.

摘要： 针对MUSIC算法在DSP实现中矩阵特征值计算和复数矩阵运算复杂的问题,本文把复矩阵转换为实矩阵并利用一种QR变换法计算特征值.该方法是一种迭代方法,在每次迭代计算的过程中,若次对角线元素小于设置精度就可以把它看作零,将矩阵分割为不可约赫申伯格矩阵(Hessen berg)即上H矩阵,以便逐步降低主子阵的阶数,从而减少计算量.此外本文针对定点DSP进行优化,对数据进行整型处理再进行运算,减少计算时间.最后本文对毫米波雷达实测数据在DSP和MATLAB中进行运算对比,运算结果证明了本文所提优化算法的有效性和实用性.

摘要： 针对MUSIC算法在DSP实现中矩阵特征值计算和复数矩阵运算复杂的问题,本文把复矩阵转换为实矩阵并利用一种QR变换法计算特征值.该方法是一种迭代方法,在每次迭代计算的过程中,若次对角线元素小于设置精度就可以把它看作零,将矩阵分割为不可约赫申伯格矩阵(Hessen berg)即上H矩阵,以便逐步降低主子阵的阶数,从而减少计算量.此外本文针对定点DSP进行优化,对数据进行整型处理再进行运算,减少计算时间.最后本文对毫米波雷达实测数据在DSP和MATLAB中进行运算对比,运算结果证明了本文所提优化算法的有效性和实用性.

摘要： 针对MUSIC算法在DSP实现中矩阵特征值计算和复数矩阵运算复杂的问题,本文把复矩阵转换为实矩阵并利用一种QR变换法计算特征值.该方法是一种迭代方法,在每次迭代计算的过程中,若次对角线元素小于设置精度就可以把它看作零,将矩阵分割为不可约赫申伯格矩阵(Hessen berg)即上H矩阵,以便逐步降低主子阵的阶数,从而减少计算量.此外本文针对定点DSP进行优化,对数据进行整型处理再进行运算,减少计算时间.最后本文对毫米波雷达实测数据在DSP和MATLAB中进行运算对比,运算结果证明了本文所提优化算法的有效性和实用性.

摘要： 针对MUSIC算法在DSP实现中矩阵特征值计算和复数矩阵运算复杂的问题,本文把复矩阵转换为实矩阵并利用一种QR变换法计算特征值.该方法是一种迭代方法,在每次迭代计算的过程中,若次对角线元素小于设置精度就可以把它看作零,将矩阵分割为不可约赫申伯格矩阵(Hessen berg)即上H矩阵,以便逐步降低主子阵的阶数,从而减少计算量.此外本文针对定点DSP进行优化,对数据进行整型处理再进行运算,减少计算时间.最后本文对毫米波雷达实测数据在DSP和MATLAB中进行运算对比,运算结果证明了本文所提优化算法的有效性和实用性.

摘要： 一种气体监测装置(10)识别目标麻醉剂或呼吸气体种类并确定其浓度。气体监测器包括多光谱镶嵌滤波器和透镜阵列(12)、复合热感测焦平面阵列(26)和信号处理器(32)。所述镶嵌滤波器和透镜阵列(12)包括分别具有设置在相邻透镜结构和/或滤波器元件之间的第一表面(20)和/或第二表面(24)上的图案化热反射金属沉积层(18、22)的透镜结构(14)和长波红外(IR)带通滤波器元件(16)的2D阵列。复合焦平面阵列(26)包括多个个体热感测焦平面阵列(28)，其具有输出相应的感测通道数据(36)的集成的读出集成电路(ROIC)。所述信号处理器(32)接收感测通道数据输出(36)，并基于在逐帧基础和/或图像堆叠基础上对吸收信号的过采样来生成指示目标气体的标识(50)和/或浓度(52)的输出。

摘要： 本发明提供一种基于阵列型传感器的信号接收系统、方法及阵列型传感器，涉及微电子技术领域。该信号接收系统中，控制单元通过基于信号接收单元生成的电信号生成解调信号，并基于生成的解调信号指示信号接收单元基于该解调信号接收外部信号。其中，通过解调信号的更新，可以使得控制单元可以控制信号转化单元更新信号接收的时序以改变接收时长和/或开始接收的时间点，有利于在更接近回波的位置的地方以更窄的脉宽接收回波信号，有效抑制了背景光的干扰，从而有效提高接收信号的信噪比，提升测距精度。

摘要： 本发明适用电子信息技术领域，提供了一种SiPM阵列的信号读出方法、装置及SiPM阵列模块，该方法包括：当SiPM阵列上的SiPM单元采集到光信号时，通过SiPM单元将光信号转换为电流信号，通过与SiPM单元连接的导电介质层，将电流信号分配给设于导电介质层上的读出电极，通过读出电极输出电流信号，根据每个读出电极的电流输出，确定SiPM单元在SiPM阵列上的位置信息，从而通过位于SiPM阵列衬底上的导电介质层和读出电极，且导电介质层上不采用分立的电阻电容等元器件，SiPM阵列大小变化时不需要元器件的重新设计，有效地提高SiPM阵列读出通道的压缩效果，便于SiPM阵列的扩展和集成。

摘要： 本发明提供了一种阵列天线的信号优化方法、装置及阵列天线，阵列天线由多个阵元构成，该方法包括：获取目标阵列天线在当前位置的空间信号强度分布数据及各个阵元的位置；基于空间信号强度分布数据，确定需要进行信号强度调整的第一方向；基于各个阵元的位置，确定距离第一方向最近的第一阵元；减小第一阵元对应波瓣图的主波瓣宽度，以使第一阵元对应的主瓣最大辐射方向与第一方向一致。从而通过检测阵列天线四周空间的信号强度分布，利用减小与信号强度最弱方向对应阵元的主瓣宽度的方式，使其主瓣宽度更加细长，提高增益，牺牲其接收信号宽度保证信号强度保持最优，提高阵列天线整体信号接收强度，实现阵列天线的自动实时优化，保障通信质量。

摘要： 本申请提供了一种阵列天线零陷信号方向的确定方法及阵列天线，其中，该方法包括：将阵列天线确定为发射天线，拟定在发射方向上安装有对应的接收天线，仿真得到在发射天线的反射波和所述接收天线的入射波为零时，发射天线各馈电端口与接收天线各馈电端口之间的散射参数矩阵；根据散射参数矩阵和发射天线的入射波，计算接收天线的接受功率与发射天线的发射功率的比值；将比值为极小值时对应的发射天线的入射波方向，确定为阵列天线的零陷信号方向。本申请通过阵列天线和拟定接收天线的散射参数矩阵以及阵列天线的入射波调节阵列天线的零陷信号方向，解决了现有技术中阵列天线的零陷信号方向恒定的技术问题。

摘要： 本公开提供了用于阵列天线进行信号收发的方法及阵列天线。阵列天线包括的各个阵元按照行和列的顺序均匀分布成天线阵列，在该方法中，对工作频段进行均匀划分，以得到多个频率；将各个频率分配给所述各个阵元，以作为各个阵元的初始发射频率；针对各个阵元，按照各个频率的指定频率顺序，从初始发射频率开始依次发射各个频率对应的发射信号；以及针对各个阵元，接收该阵元以及该阵元对应的指定相邻阵元所发出的发射信号对应的回波信号，其中，指定相邻阵元是在所述天线阵列中与该阵元相邻、且位于该阵元的指定方位上的阵元。

摘要： 本公开提供了用于柱面阵列天线进行信号收发的方法及柱面阵列天线。柱面阵列天线包括的柱面天线阵列被均匀划分为若干个子阵，每个子阵中所有发射阵元均匀地排列成发射阵元序列，所有接收阵元均匀地排列成接收阵元序列，发射阵元序列与接收阵元序列正相交，且按照行和列的方式布置在该子阵的中间位置。在该方法中，将工作频段划分为多个频率；将各个频率分配给各个子阵；各个子阵中的阵元按照以下方式进行信号收发：子阵中的各个发射阵元依次发射当前频率的信号，针对各个子阵，当该子阵中的发射阵元发出信号时，该子阵中的各个接收阵元接收该信号对应的回波信号，然后确定下一个频率，将下一个频率确定为各个子阵在下一轮循环中的当前频率。

摘要： 本发明公开了一种用于线阵列扬声器系统的信号处理装置及线阵列扬声器系统，其中信号处理装置包括多组模拟的有源或无源的，且包含均衡功能、滤波功能、延时功能、增益调节功能的一种或多种的信号处理通道，其中均衡功能用于局部抬升或降低整个通频带中的某些频带的增益；滤波功能用于对整个通频带的信号进行低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波或全通滤波中至少一种的处理，使得通频带的信号的幅值和相位、时延按照上述滤波的规律进行变化；延时功能用于对整个通频带的信号中的某段或者全部进行延时；增益调节功能用于对整个通频带的信号的幅值进行按比例的提升或降低。

摘要： 本发明提供一种基于阵列型传感器的信号接收系统、方法及阵列型传感器，涉及微电子技术领域。该信号接收系统中，控制单元通过基于信号接收单元生成的电信号生成解调信号，并基于生成的解调信号指示信号接收单元基于该解调信号接收外部信号。其中，通过解调信号的更新，可以使得控制单元可以控制信号转化单元更新信号接收的时序以改变接收时长和/或开始接收的时间点，有利于在更接近回波的位置的地方以更窄的脉宽接收回波信号，有效抑制了背景光的干扰，从而有效提高接收信号的信噪比，提升测距精度。

摘要： 本发明提供一种麦克风阵列信号降噪系统及麦克风阵列优化方法，包括麦克风阵列、带通滤波器、前置放大器和开发板，麦克风阵列和带通滤波器电性连接，带通滤波器和前置放大器电性连接，前置放大器和开发板电性连接，麦克风阵列用于获取外界声音信号并将该声音信号传输至带通滤波器滤除部分频段的噪声干扰，经过前置放大器完成信号放大过程后传输到开发板，开发板用于整体系统的电路控制和数据处理。本发明能够有针对性地将鸣笛所处频段的声音进行保留，为后续放大、精细滤波、声源定位等提供数据保障。