教学新技术——自适应干扰抑制研究

教学新技术——自适应干扰抑制研究

刘翔[1]2001年在《教学新技术——自适应干扰抑制研究》文中研究说明教学技术随着科学技术的进步而进步。现代教学用了很多新的教学技术,如:多媒体技术、网络技术、远程通信技术等。这些高新技术的应用,对提高教学质量有重要的作用。应用这些技术要解决诸多问题,其中的一个问题就是干扰抑制问题。 干扰抑制一般用干扰抑制器来完成。常规的干扰抑制器出于其特性不变,不能跟踪外界的变化,因而功能不是很强,效果也不是很明显,为了提高抑制效果,就要采用自适应干扰抑制。 本文研究了自适应干扰对消的原理和一般结构,讨论了用于自适应干扰对消的LMS自适应滤波算法及其变形算法。对自适应对消,本文分析了窄带信号中的宽带干扰对消和宽带信号中的窄带干扰对消两种最广泛的应用。首先,本文讨论了自适应干扰对消的原理,并对窄带信号和宽带信号两种进行了分别分析;然后本文对自适应干扰对消中常用的算法—LMS算法进行了分析,同时也讨论了LMS算法的变形算法,尤其是归一化LMS算法,并指出了这些算法的相同和不同之处;此后,本文讨论了窄带信号中的宽带干扰对消和宽带信号中的窄带干扰对消的结构及实现方法并给出了住址的结果,分析了影响干扰对消效果的因素;在论文的最后,给出了用TMS320C31实现窄带信号中的宽带干扰对消的硬件设计和汇编程序设计,以及汇编语言程序的结果,并就此结果与高级语言程序的结果作了比较。

程燕[2]2014年在《自适应干扰抵消系统的关键技术研究》文中认为随着无线通信的发展,越来越多的新型电子设备广泛应用于各个领域。由于电子设备的不断增加,电子设备间的干扰问题日益突出。尤其在军事领域,同一个通信平台上往往存在着大量的接收和发射设备,由于空间距离有限,这些电子设备间往往存在着很强的电磁干扰,使得接收设备无法正常工作。为了解决这个难题,国内外研究人员提出了很多方法。但经过研究发现,本文研究的自适应干扰抵消系统是解决这个问题较为有效的方法。自适应干扰抵消系统相当于一个窄带相关滤波器,能够较好的解决本地发射机对接收机的强信号干扰问题。本文首先对自适应干扰抵消系统的工作原理进行了说明。其次介绍了干扰抵消器的模块组成。最后重点介绍了干扰抵消器中宽带相关器和控制器的研制,其中分别介绍了相关器和控制器的设计原理,方案的选择,每一个模块的设计实现,最后分别对每个模块进行了测试。测试结果表明,设计的相关器和控制器性能稳定,抗干扰性能强,能够应用到干扰抵消器中。

苏保伟[3]2006年在《阵列数字波束形成技术研究》文中研究指明自适应阵列技术是阵列信号处理的重要分支之一,在雷达、通信、声纳、导航、语音信号处理等军事和民用领域有着广阔的发展前景,特别是近年来已成为新一代多功能自适应有源相控阵雷达和移动通信智能天线中的关键技术。自适应阵列技术经历了近半个世纪的发展,取得了丰硕的研究成果,并逐步走向工程实用化,但对自适应阵列技术的研究远非完善。本文主要研究阵列信号自适应波束形成技术,总结了常用的波束形成算法及误差模型,对主瓣干扰、固定扰动干扰的抑制进行了研究,并研究了虚拟变换在阵列信号波束形成中的应用;研究分析了自适应方向图控制;对旁瓣相消时辅助天线阵元不同摆放形式、位置对相消性能的影响进行了研究。本文的主要工作和创新点概括如下:1、在自适应干扰对消时,当存在主瓣干扰且有期望信号混入或者干扰信号和期望信号相干时,用常规波束形成方法将在所有干扰方向形成零陷,而且期望信号也会被抑制,这会引起主瓣变形从而影响抗干扰性能。本文第叁章提出一种改进的阻塞矩阵方法,先对接收数据进行预处理,消除它们对计算数据协方差阵的影响,再用其它方法确定自适应权值。本方法可以同时对具有先验方向信息的多个主瓣干扰和相干干扰进行处理,并对非均匀阵列也推导出相应的阻塞公式,理论分析和计算机仿真表明用阻塞矩阵方法可以获得较大的性能提升。2、在自适应阵列处理中,由于用于权值计算的训练快拍数据与当前被加权处理接收的快拍数据之间存在延迟,对于运动干扰,干扰角度快速变化,形成的自适应方向图零陷不能及时对准当前实际干扰角度,造成干扰不能被有效抑制。用传统的零陷加宽方法就既要对付固定强干扰,又要对付随机方向干扰,计算量大而且加宽零陷方法消耗了系统自由度。本文第四章提出固定零陷加宽方法SNW可以很好的解决这个问题,既形成宽零陷,又不增加太多计算负担。3、在阵列信号自适应处理中,很多优秀算法都是针对等距均匀线阵(ULA)而言,比如经典解相干技术——空间平滑,只能应用于ULA阵。但实际应用中阵列可能是非等距线阵(NLA)、圆阵或其它几何排列阵列。NLA阵在保持阵元数不变的情况下可有效提高空间分辨力,但阵元间距的扩大会带来方向估计的模糊,自适应处理时不仅抑制实际干扰,对并不存在的模糊方向也会抑制,无谓消耗系统自由度。实际中干扰数目可能会超过天线阵列系统自由度,这时系统抗干扰能力将下降。本文第五章研究了虚拟变换在自适应波束形成中应用,具体分析了变换区域的选取及虚拟阵列的最佳阵元数选取,指出了要性能达到最优,虚拟阵列孔径需和实际阵列孔径基本一致,并解决了虚拟变换中白噪声受到污染成为色噪声而引起的性能下降问题。对超过系统自由度干扰的抑制问题文中也进行了仿真分析。4、在一些特殊应用,如智能发射中,可能对波束方向图副瓣形状及增益有不同要求。文中第六章研究了基于LCMV的自适应方向图控制方法,在LCMV波束形成中,增加最优权目标拟合函数,得到的方向图能保证期望信号方向增益最大,干扰方向形成零点并且副瓣形状、增益与期望静态方向图非常接近。用对角加载方法解决了小快拍数下收敛速度慢的问题,并仿真给出了加载量的选取范围,对面阵的自适应方向图控制文中也进行了详细讨论,阵列幅相误差和互耦误差对自适应方向图控制影响,文中也给出了仿真和分析。5、自适应旁瓣相消是相控阵雷达技术的一个重要组成部分,它将天线技术与信号处理技术结合在一起,使相控阵天线实现超低副瓣,达到抗有源干扰的目的。由于工程需要,辅助天线可能被做成各种形状,辅助阵元可能会有不同的排列形式,不同情况下旁瓣相消性能如何?文中第七章讨论了典型的辅助阵元排列形式、位置对线阵、面阵旁瓣相消性能影响,并讨论了辅助通道不一致对相消性能影响。

林义勇, 任松, 李向[4]2010年在《发射场无线通信设备干扰分析与对策》文中研究表明分析了发射场无线通信设备干扰源,介绍了无线通信抗干扰技术现状和发展趋势,根据目前发射场无线通信"被动式"抗干扰方法存在的不足,提出了发射场无线通信设备抗干扰对策。

杨东林, 叶梧, 李海洲[5]1998年在《W-CDMA系统中的抗远近效应技术》文中提出传统的CDMA接收机对多址干扰的处理不理想,因而对远近效应十分敏感,在现有的系统中采用严格的功率控制技术来克服远近效应,但由于移动通信信道的快速变化,使功率控制的方法有局限性。本文在分析了传统接收机的固有缺陷的基础上,系统阐述一些目前国内外正在研究的用于抗远近效应的多址干扰抑制技术,对其各种方案进行一定的阐述和分析。

张和华[6]2009年在《人体肠鸣音检测系统研制及肠鸣音信号处理方法研究》文中指出肠鸣音是人体重要的生理信号之一,它反映了人体肠道的运动状态,也是临床诊断肠道疾病的一项重要指标。正常与病理状态下的肠运动不同,可以形成不同特征的肠鸣音。当人体患有某些肠道疾病特别是伴有肠梗阻时,常常表现为肠鸣音次数增加,响度增大,音调升高,可拾取到金属音或者高调音等异常音。正确区分不同特征的肠鸣音,可以为临床提供重要的诊断信息。虽然国内外对肠鸣音的研究起步较早,但由于肠鸣音具有信号微弱、噪声复杂、周期性差、随机性强等特点,使它的临床应用受到很大限制。目前,临床医生仍然采用传统的听诊器来检测肠鸣音。为了克服目前肠鸣音检测主观性强、精确度低、科学性差的问题,作者研制了一套基于C8051F340单片机的人体肠鸣音检测系统,用于准确拾取肠鸣音。系统包括硬件和软件两部分,硬件系统包括多路传声器、放大电路、滤波电路、电平抬升、单片机电路、系统供电等,软件系统包括下位机程序和上位机程序。系统工作过程如下:传声器首先将拾取到的肠鸣音转换为电信号,然后经过放大、滤波后进行电平抬升,以满足A/D转换的幅度要求。信号进入单片机电路后,单片机内部自带的AD转换器将模拟信号转换为数字信号,然后利用USB收发器以BULK传输方式上传至PC机进行显示、存储以及后续处理。系统调试完成后,分别采集了正常人和临床肠梗阻病人的肠鸣音信号,并进行对比分析。信号的分析包括信号去噪、特征提取以及识别分类等。论文中采用了自适应滤波和独立分量分析来去噪,自适应滤波能很好地去除夹杂在信号中的环境噪声,而独立分量分析对于盲源信号的分离具有独特的优点。为了有效地提取肠鸣音信号的特征,运用了小波分析、归一化香农能量分布、功率谱密度估计等多种方法,从多个角度对肠鸣音进行分析处理,通过定性和定量分析,发现几种不同类型的肠鸣的特征值存在典型差异。利用这些特征值结合适当的分类方法可以实现肠鸣音的自动分类。肠鸣音的检测和分析在胃肠道疾病的诊断治疗中具有重要的价值,上述结果表明利用本系统可以有效地获取肠鸣音信号,信号经过后续处理能有效区分不同类型的肠鸣音,利用该方法有助于肠道疾病的辅助诊断。

郭黎利, 殷复莲, 卢满宏[7]2009年在《DSSS/CDMA系统窄带干扰抑制技术概述》文中进行了进一步梳理窄带干扰(NBI,Narrow-Band Interference)作为一类常见的共道干扰对扩频系统的影响不容忽视,虽然扩频系统本身具备一定的NBI对抗能力,但有效的NBI抑制技术可以显着提高系统性能.在过去的30年中,扩频系统NBI抑制技术的关注重心由单用户直扩(DSSS,Direct Sequence Spread Spectrum)系统扩展到多用户码分多址(CDMA,Code-Division Multiple-Access)系统.文章从预测技术、变换域技术、码辅助技术的角度对DSSS和CDMA系统NBI抑制技术的研究现状、分类比较以及发展趋势进行了全面概述.

郭世才[8]2006年在《数字式有源电力滤波器的研制》文中研究表明为了解决电网中日益严重的谐波污染问题,人们正在努力研制有效的谐波治理设备。实践证明,有源电力滤波器是很有效的。本文在深入研究国内外有源电力滤波器的基础上,提出了一种基于DSP的新型的、数字式有源电力滤波器。 文中回顾了有源电力滤波器的技术发展概况,阐明了以DSP为核心控制芯片的有源电力滤波器数字控制系统的特点。介绍了有源电力滤波器的结构和工作原理,在深入分析瞬时无功功率理论的基础上设计了谐波电流的检测方案。提出了有源电力滤波器全数字化控制系统的实施方案,同时给出了方案实现的框图。 本文设计了基于DSP芯片的全数字化控制方案,该方案用一片DSP芯片实现谐波指令电流计算和控制环节。完成了以TMS320C32型DSP为核心控制芯片的硬件系统的设计、制作和调试。文中给出了相应的硬件和软件流程设计。 试验结果表明,系统地研制是成功的。

徐和义[9]2013年在《叁相并联有源电力滤波器的研究》文中研究说明近年来,随着电力电子装置的大量应用,谐波和无功已经对电网造成了严重危害,导致了电网电能质量下降。有源电力滤波器因其高性能的谐波抑制和无功补偿能力成为研究的热点,有着广阔的发展前景。因谐波和无功对电网产生了严重的污染,故对目前两种谐波治理方法进行介绍。第一种为改造谐波源,减少谐波产生;第二种为安装有源电力滤波器。与无源电力滤波器相比,有源电力滤波器因不受电网运行参数影响、能够对各次谐波进行补偿等众多优点,成为谐波治理的一个重要研究方向。本文详细介绍了有源电力滤波器分类、拓扑结构及其优缺点,推导出了叁相并联有源电力滤波器数学模型。对常见的六种谐波检测方法进行详细的比较分析,选择了可行性较强的基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测方法。选取易于控制系统设计的固定开关频率PWM电流控制策略,并详细阐述了控制系统设计过程。考虑到硬件锁相电路存在延时和抗干扰能力差等缺点,故本文采用基于瞬时无功理论的新型数字锁相技术来提高系统可靠性。在MATLAB/SIMULINK软件中,对叁相并联型有源电力滤波器系统进行仿真分析,并以德州仪器公司型号为TMS320F2812的DSP作为控制芯片,搭建了叁相并联有源功率滤波器实验平台。实验结果表明,该系统能够很好地补偿电网中谐波及无功电流,证明了此系统的可行性与有效性。

李艳恺[10]2016年在《多干扰Markovian跳非线性系统的复合抗干扰控制》文中进行了进一步梳理实际系统中存在着多种干扰,而且干扰严重影响着系统的性能.随着对控制系统精度要求不断提高,抗干扰控制越来越受到人们的重视.另外,Markovian跳非线性系统有着广泛的实际应用背景,近年来也受到人们的广泛关注.本文主要研究了多干扰Markovian跳非线性系统的复合分层抗干扰控制问题,得处一些新的研究结果,主要工作如下:1.研究了多干扰作用下的Markovian跳非线性系统的复合抗干扰弹性控制问题.系统的外部干扰可分为两类:一种是由外部中立稳定系统产生的,并且和控制输入在同一通道;另一部分干扰满足范数有界条件.通过设计干扰观测器估计系统中的可由外来系统描述的干扰.并把干扰估计值引入到L_2-L_∞弹性控制律,由此得到复合抗干扰弹性控制器.然后,利用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了保证闭环系统随机稳定和满足L_2-L_∞性能的充分条件.最后,利用实例表明复合抗干扰弹性控制器的有效性.2.研究了转移速率部分已知的多干扰Markovian跳非线性系统的复合抗干扰弹性控制问题.给出了在转移概率部分已知情形下,保证闭环系统随机稳定和具有L_2-L_∞性能的复合抗干扰弹性控制器设计方法.然后借助线性矩阵不等式方法,给出了可解的充分条件.最后,利用实例验证了方法的有效性.3.研究了不确定转移速率下多干扰Markovian跳非线性系统的复合抗干扰弹性控制.针对一类带有不确定转移速率的多干扰Markovian跳非线性系统,借助Lyapunov函数方法,得到了保证闭环系统渐近稳定和具有L_2-L_∞性能的不等式条件.进一步,通过线性矩阵不等式方法,给出了控制器和观测器增益可解的充分条件.最后,通过实例验证了所提方法的有效性.4.研究了多干扰Markovian跳时滞非线性系统的复合抗干扰弹性控制问题.针对带有时滞的多干扰Markovian跳跃系统,利用干扰观测器技术和L_2-L_∞控制方法,给出了具有干扰抑制和干扰衰减能力的控制器设计方案.借助Lyapunov函数方法和自由权矩阵技术,给出了保证系统稳定和满足期望性能的充分条件.最后,通过实例验证了所提出方法的有效性.5.研究了多干扰Markovian跳非线性系统的复合抗干扰自适应弹性控制问题.多干扰不仅包括谐波或常值干扰,还包括可参数化的未知非线性函数以及常见的范数有界的干扰.利用复合自适应干扰观测器估计系统的部分已知信息的干扰和非线性函数中的未知参数.结合估计值,设计了复合抗干扰自适应弹性控制器.利用Lyapunov函数理论和线性矩阵不等式技术,给出了保证闭环系统随机稳定和具有L_2-L_∞性能的充分条件.最后通过实例验证了所提方法的有效性.

参考文献:

[1]. 教学新技术——自适应干扰抑制研究[D]. 刘翔. 四川师范大学. 2001

[2]. 自适应干扰抵消系统的关键技术研究[D]. 程燕. 西安电子科技大学. 2014

[3]. 阵列数字波束形成技术研究[D]. 苏保伟. 国防科学技术大学. 2006

[4]. 发射场无线通信设备干扰分析与对策[C]. 林义勇, 任松, 李向. 全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集. 2010

[5]. W-CDMA系统中的抗远近效应技术[J]. 杨东林, 叶梧, 李海洲. 移动通信. 1998

[6]. 人体肠鸣音检测系统研制及肠鸣音信号处理方法研究[D]. 张和华. 第叁军医大学. 2009

[7]. DSSS/CDMA系统窄带干扰抑制技术概述[J]. 郭黎利, 殷复莲, 卢满宏. 电子学报. 2009

[8]. 数字式有源电力滤波器的研制[D]. 郭世才. 南昌大学. 2006

[9]. 叁相并联有源电力滤波器的研究[D]. 徐和义. 合肥工业大学. 2013

[10]. 多干扰Markovian跳非线性系统的复合抗干扰控制[D]. 李艳恺. 曲阜师范大学. 2016

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