【摘 要】
:
根据Nyquist采样定理,要保留频率分量中的全部信息,采样率必须是信号最高频率的两倍及以上,而在实际应用的环境中,通常需要将采样率设置得更高才能实现频率参数的准确估计。同时,高采样率下获取的大数据量意味着信号处理的实时运算量和存储量将十分庞大,这对采集、存储等硬件系统提出了更高的性能要求。针对上述问题,本文以实现低于Nyquist采样率条件下的信号重构为工作目标,将线性调频雷达系统中使用的差频信
论文部分内容阅读
根据Nyquist采样定理,要保留频率分量中的全部信息,采样率必须是信号最高频率的两倍及以上,而在实际应用的环境中,通常需要将采样率设置得更高才能实现频率参数的准确估计。同时,高采样率下获取的大数据量意味着信号处理的实时运算量和存储量将十分庞大,这对采集、存储等硬件系统提出了更高的性能要求。针对上述问题,本文以实现低于Nyquist采样率条件下的信号重构为工作目标,将线性调频雷达系统中使用的差频信号作为恢复对象,提出了一种基于卷积神经网络的5倍欠采样条件下的信号重构网络模型,并设计了一款信号分析软件系统对重构信号进行参数测量和频谱分析。在深度学习和Windows应用程序设计的理论基础之上,本文开展了欠采样信号重构及参数分析的研究,主要工作如下:(1)构建对欠采样信号进行重构的卷积神经网络模型:首先利用MATLAB软件创建包含有位置和速度信息的差频信号数据集;其次,通过多组实验确定网络模型的结构并利用信号数据集对该网络进行迭代训练,获取整个网络中权重参数的最优解;最后通过观测该网络下得到的预测值和真实值的误差,进行泛化能力的评价与分析。实验结果表明,该方法在5倍欠采样的条件下,可重构出原始信号并能以较低误差提取该信号中的目标位置与速度信息,有效降低了信号采集模块的采样压力,对提高信号处理效率具有重要作用。(2)对信号进行参数分析的应用程序设计:首先分析软件的功能与性能需求,包括各参数的测量、频谱分析等,对设计目标作出限定以明确各个模块的基本功能与性能要求;其次,在.Net Framework开发平台上使用Windows Presentation Foundation技术实现主界面的控件布局,详细参数、频谱分析的算法编写则通过C#编程语言实现;最后运行软件进行测试工作,检验各项功能模块的正确性。运行过程与结果表明,该软件的各项功能模块运行稳定,参数测量的准确性同样达到了预期目标。
其他文献
近年来,由于人口快速增长、工业化快速发展以及可用淡水资源破坏,水资源短缺正成为一个严重的全球问题。膜分离技术在废水处理和水资源回收领域发挥着关键性的作用。其中正渗透技术(FO)具有能耗低,操作压力低,设备简单和结垢少等优点,正渗透技术和正渗透膜的制备都得到了快速发展,而高性能正渗透膜的制备是正渗透技术发展的关键问题。静电纺丝法制备的支撑层具有高孔隙率和互联孔结构,中间层的添加弥补了纳米纤维膜不利于
近年来,越来越频繁的石化工业活动导致沿海城市的地下水中氨氮超标,酚类污染严重。纳米零价铁(n ZVI)材料通常依靠还原、氧化、吸附、共沉淀等作用去除地下水中有机、无机类污染物。以上过程伴随着n ZVI表面的自然化学腐蚀过程,该过程会在n ZVI材料中形成稳定的腐蚀层,且易受到地下水环境组分的干扰,造成n ZVI材料的反应性失活。为了解决n ZVI材料在长期使用后的容量衰减,活性降低等问题,同时降低
作为人机交互领域中的一个重要研究方向,眼机交互技术已在医疗、辅助驾驶、虚拟现实和军事等领域得到了广泛地应用。传统的基于桌面式的眼机交互系统需要借助过多的硬件设备,不易穿戴,无法作为野外作战装备的辅助系统。因此,为了解放战士的双手,使其专心于武器打击装备的操作上,研究设计一款体积小,重量轻、易于集成且可穿戴的眼机交互系统对提高作战装备的智能化程度具有非常重要的意义。本文将嵌入式技术、图像处理技术相结
蚀刻液末端废水(etching terminal wastewater,ETW)是蚀刻液工业废水经絮凝、离子交换等工艺处理后产生的废水,仍含有多种重金属如Cu(II)、Ni(II)和Zn(II)、以及多种难降解有机物。随着污染减排和出水排放标准的日益严格,寻找有效方法降解ETW中难降解有机物同步回收和分离有价金属,具有重要的环境和生态、以及社会意义。结合光助生物电化学系统(bioelectroch
<正>脑科学研究表明,人脑对事物的认知通常是整体优先的,所以实施整体教学有助于学生更好地理解和掌握知识。《课程标准(2022年版)》指出,要“改变过于注重以课时为单位的教学设计,推进单元整体教学设计,体现数学知识之间的内在逻辑关系,以及学习内容与核心素养表现的关联”。史宁中教授在对新课标的解读报告中也特别指出,要关注数学课程的整体性和一致性。在运算教学方面,则建议在学生已有知识经验的基础上,让学生
近年来,随着工业化进程的加快,水资源短缺以及水污染问题日益加剧。膜蒸馏(MD)技术作为一种新兴的脱盐技术受到研究者们的广泛关注。膜蒸馏是一项十分有前景的脱盐技术,但其存在的问题也不容忽视。作为热膜技术相结合的脱盐过程,首先存在传统热法脱盐技术所存在的高能耗问题;传统膜蒸馏技术体加热的加热模式还会降低整个系统的热量利用效率,造成严重的温度极化(TP),能量利用率低下。膜蒸馏技术最大的局限性在于进料液
光声断层成像(PAT)是一种非侵入性混合成像模式,用于获取有关半透明介质内光吸收结构分布的信息。它基于光声效应,通过脉冲激光激发超声波,结合了光学成像的高对比度和超声的良好分辨率并且具有无创特性,在生物医学领域具有巨大的应用潜力。图像重建算法是光声断层成像的关键技术。图像重建质量很大程度上取决于采集到的声压信号的完整性,稀疏的测量位置和探测器的有限视野扫描问题会导致不完整的声压信号,从而限制重建的
在使用真空热压成型技术制作复合装甲材料时,空压包是保证制备材料处于真空状态的必备工具。然而空压包是由两张真空膜涂胶制成,因涂胶工艺问题致使其可能存在微泄漏孔。一般当泄漏量大于0.5mm孔径当量时,空压包内难以到达一定的真空度,将导致热压成型出来的复合装甲材料达不到技战指标。因此有必要对空压包是否存在泄漏进行检测识别,保障复合装甲材料的成品率。本文基于真空容器泄漏检测原理,设计了空压包泄漏检测仪,实
X射线计算机断层(Computed Tomography,CT)成像技术是一种高效地无创诊断技术,在辅助临床诊疗方面发挥着至关重要的作用。高效可靠的CT重建算法是CT成像技术中重要的一个环节。临床患者在CT检查过程中会伴随辐射风险,过量的辐射会诱发白血病和癌症等疾病。稀疏角度扫描是一种常见的减少辐射剂量的方式,但该扫描方式会导致投影数据不完备。若采用不完备的投影数据进行CT图像重建,则会导致重建图
挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)进入大气环境后可能对人体健康和生态环境造成巨大威胁。目前VOCs末端控制技术包括低温等离子体法、光催化法、燃烧法、生物降解法等,其中低温等离子体降解VOCs技术具有快速、设备简单等优点,但该方法也存在能量利用率不高、生成有机副产物等问题。在小间隙内发生气体微放电可以生成高密度的高能电子和活性粒子,有利于有机化合物的降