基于自适应时频分析的钢轨连续擦伤周期性病害技术研究

1

作者 邵奇 刘金朝 +3 位作者 郭剑峰 陶凯 杨劲松 刘竞远 《工程数学学报》 北大核心 2025年第2期370-378,共9页

随着铁路运营速度不断提高和运量不断增加,车轮与钢轨相互作用造成的钢轨擦伤现象也愈加突出,用轴箱加速度能有效刻画轨道短波的不平顺,并且擦伤以固定间隔出现,数据会出现周期性波动,针对钢轨连续擦伤的周期特性,提出了周期性轨道病害... 随着铁路运营速度不断提高和运量不断增加,车轮与钢轨相互作用造成的钢轨擦伤现象也愈加突出,用轴箱加速度能有效刻画轨道短波的不平顺,并且擦伤以固定间隔出现,数据会出现周期性波动,针对钢轨连续擦伤的周期特性,提出了周期性轨道病害自适应时频分析法:首先对轴箱加速度数据进行自适应短时傅里叶变换,得到信号的时频能量谱;利用LP范数准则提取时间能量信号;再利用移动高斯加权平均滤波器和最小二乘平滑滤波器对时间–能量信号进行平滑和去趋势项处理;最后用固定窗口对平滑信号进行截取后分析及阈值判断,确定连续擦伤区段。对算法进行了现场测试实验,结果表明采用自适应时频分析的方法能够有效识别钢轨连续擦伤区段。 展开更多

关键词 自适应时频分析 时频能量谱 LP范数准则 移动高斯加权平均滤波器 最小二乘平滑滤波器 钢轨擦伤

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稳定分布噪声下基于高斯近似粒子滤波的干扰源定位算法 被引量：8

2

作者 邱天爽 夏楠 +1 位作者 李景春 李书芳 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第9期1248-1253,共6页

民航地空通信受到无线电干扰会严重危及民航飞机的正常飞行,本文在深入研究利用接收飞机散射信号的多普勒频移信息定位地面干扰源方法的基础上,提出基于高斯近似粒子滤波(GAPF)的定位算法。本文的主要贡献可以总结为:第一,对多普勒频移... 民航地空通信受到无线电干扰会严重危及民航飞机的正常飞行,本文在深入研究利用接收飞机散射信号的多普勒频移信息定位地面干扰源方法的基础上,提出基于高斯近似粒子滤波(GAPF)的定位算法。本文的主要贡献可以总结为:第一,对多普勒频移与干扰源坐标之间非线性关系进行深入研究,构建状态方程及观测方程。第二,考虑更能准确描述散射信道模型的对称α稳定分布(SαS)噪声作为叠加的背景噪声,并提出SαS噪声下的高斯近似粒子滤波算法。计算机仿真实验表明,与扩展卡尔曼滤波(EKF)及无迹卡尔曼滤波(UKF)算法相比,本文算法的估计性能优势明显,并且对SαS噪声具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 干扰源定位 高斯近似粒子滤波 多普勒频移 SαS分布噪声

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一种高斯预滤波函数的DSP实现 被引量：2

3

作者 王锋 廉保旺 王永生 《无线电通信技术》 2003年第5期28-29,35,共3页

基于GMSK调制技术的特点,利用TMS320C5402 DSP器件,采用一种合成波形存储查表的数字实现方案,实现GMSK的基带高斯预滤波函数。提出了硬件的实现方案和软件的实现流程,并给出了实验结果。

关键词 GMSK TMS320C5402 DSP 合成波形存储查表 高斯预滤波函数 高斯最小移频键控

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星载自动识别系统信号的多普勒频移估计 被引量：3

4

作者 张家旭 李波 崔文 《光通信研究》 北大核心 2020年第5期68-72,共5页

多年来一直在使用的船舶自动识别系统(AIS)作为一种海上监视和导航的通信系统,其服务范围被限制在40海里。近年来,一种新的基于卫星的AIS被提出,该系统能提供全球覆盖服务,然而其存在由相对卫星/船舶运动引起的频率偏移问题。为了更好... 多年来一直在使用的船舶自动识别系统(AIS)作为一种海上监视和导航的通信系统,其服务范围被限制在40海里。近年来,一种新的基于卫星的AIS被提出,该系统能提供全球覆盖服务,然而其存在由相对卫星/船舶运动引起的频率偏移问题。为了更好地解决这一问题,文章提出了一种新的基于多普勒频移估计算法的星载多普勒频移估计算法,利用二阶矩阵及四阶矩阵等代数运算,从信号中提取多普勒频移,并给出了估计表达式。最后,通过数值仿真验证了该算法的有效性,仿真结果还验证了该算法的优越性。 展开更多

关键词 自动识别系统 多普勒频移 高斯最小频移键控 非高斯噪声

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GMSK跳频通信系统不同调制模式下跟踪干扰性能分析 被引量：4

5

作者 闫云斌 全厚德 崔佩璋 《电讯技术》 北大核心 2011年第10期46-50,共5页

对FH-GMSK(Frequency Hopping-Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)通信系统进行了研究,分析了GMSK调制的基本原理,给出了该跳频通信系统的模型。分析了对FH-GMSK通信系统实施跟踪干扰采用的调制方式,在Simulink平台下搭建了FH-GMS... 对FH-GMSK(Frequency Hopping-Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)通信系统进行了研究,分析了GMSK调制的基本原理,给出了该跳频通信系统的模型。分析了对FH-GMSK通信系统实施跟踪干扰采用的调制方式,在Simulink平台下搭建了FH-GMSK通信系统和各种调制模式下跟踪干扰模块。分析了不同BT值下该系统的误码率性能。仿真结果表明,随着信噪比的增加,未受跟踪干扰时,误码率逐渐降低,在跟踪干扰下误码率有一定的下降,但始终保持在0.3以上;采用不同调制的跟踪干扰中,2FSK调制干扰效果最佳,MSK和GMSK调制次之,FM调制效果最差。 展开更多

关键词 跳频通信 高斯滤波最小频移键控 跟踪干扰 调制方式

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多相滤波器组的ZFFT算法在轨道电路信号检测中的应用 被引量：4

6

作者 李开成 曹雪凤 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期109-112,共4页

针对轨道电路信号(FSK信号)的检测提出了基于多相滤波器组的频谱细化(ZFFT)分析方法,该方法利用多相滤波器组将待分析的移频信号按照不同载频分解成多个子带,经过子带选择,再进行FFT,与传统的信号检测算法相比,这种算法可以提高信号检... 针对轨道电路信号(FSK信号)的检测提出了基于多相滤波器组的频谱细化(ZFFT)分析方法,该方法利用多相滤波器组将待分析的移频信号按照不同载频分解成多个子带,经过子带选择,再进行FFT,与传统的信号检测算法相比,这种算法可以提高信号检测精度和实时性. 展开更多

关键词 多相滤波器组 复调制频谱细化 频谱分析 移频键控信号

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一种船舶自动识别系统甚高频信道的低成本设计

7

作者 张翼周 《电讯技术》 北大核心 2014年第4期480-485,共6页

随着船舶自动识别系统(AIS)市场竞争的日益激烈,低成本化是AIS产品研制的必然趋势。根据国际海事组织(IMO)有关标准,给出了一种AIS甚高频(VHF)信道的低成本设计方案。介绍了AIS工作原理及其VHF信道的工作过程,给出了简洁实用的发射机和... 随着船舶自动识别系统(AIS)市场竞争的日益激烈,低成本化是AIS产品研制的必然趋势。根据国际海事组织(IMO)有关标准,给出了一种AIS甚高频(VHF)信道的低成本设计方案。介绍了AIS工作原理及其VHF信道的工作过程,给出了简洁实用的发射机和接收机设计,并对调制器、VHF功放、解调器等核心单元设计方法、器件选择进行了详细阐述。测试和外场实用表明该VHF信道各项指标均已达到规定要求,并且该VHF信道硬件成本低,性能可靠。 展开更多

关键词 船舶自动识别系统 VHF信道 VHF功放 调频解调 高斯滤波最小移频键控 低成本设计

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MFSK和GMSK调制方式在短波跳频通信系统中的应用及性能仿真 被引量：5

8

作者 王绪发 黄瑞光 《电讯技术》 北大核心 2002年第1期110-116,共7页

本文主要讨论MFSK和GMSK(高斯滤波最小频移键控 )调制方式在短波跳频通信系统中的应用 ,并对其性能进行了数值仿真。对于MFSK调制方式 ,本文重点讨论了将带反馈链路的选择式频率分集和编码技术应用于短波FH MFSK系统对性能的改善 ,并分... 本文主要讨论MFSK和GMSK(高斯滤波最小频移键控 )调制方式在短波跳频通信系统中的应用 ,并对其性能进行了数值仿真。对于MFSK调制方式 ,本文重点讨论了将带反馈链路的选择式频率分集和编码技术应用于短波FH MFSK系统对性能的改善 ,并分析当在具有加性高斯噪声的瑞利衰落信道中存在部分频带阻塞时的性能。GMSK具有优良的频谱特性 ,本文仿真了结合Viterbi算法非相干解调方案时跳频系统的性能。 展开更多

关键词 跳频通信 瑞利衰落 高斯滤波最小频移键控 性能 仿真 短波通信 MFSK 调制方式

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抗频偏的突发GMSK混合信号单通道盲分离算法 被引量：13

9

作者 廖灿辉 涂世龙 万坚 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期88-95,106,共9页

针对突发GMSK混合信号的单通道盲分离问题,提出了一种基于逐幸存路径处理(PSP)的抗频偏盲分离算法。该算法通过在盲分离过程中对信道变化和频偏引起的相位变化分别进行跟踪,能大大提升算法对残余频偏的容忍能力。仿真表明,传统PSP算法... 针对突发GMSK混合信号的单通道盲分离问题,提出了一种基于逐幸存路径处理(PSP)的抗频偏盲分离算法。该算法通过在盲分离过程中对信道变化和频偏引起的相位变化分别进行跟踪,能大大提升算法对残余频偏的容忍能力。仿真表明,传统PSP算法能容忍的归一化频偏误差(相对符号速率)不大于2.0×10 4,而抗频偏算法在归一化频偏误差达1.5×10 2时仍然能收敛,且不需要对初始相位进行估计,同时分离性能相比理想条件下的PSP算法只下降了约1dB。 展开更多

关键词 高斯滤波最小频移健控 突发混合 单通道盲分离 逐幸存路径处理

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基于BM-APSK调制的高斯信道容量计算

10

作者 丁莹 肖本贤 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第4期114-117,共4页

针对功率约束为P的高斯信道,等概率均匀分布的输入信号可达到的传输速率始终与信道容量极限存在差距的问题。基于Box-Muller变换,提出一种利用等概率均匀分布信号构造振幅频移相键控(APSK)星座的方法(BM-APSK),并证明该方法在星座点数... 针对功率约束为P的高斯信道,等概率均匀分布的输入信号可达到的传输速率始终与信道容量极限存在差距的问题。基于Box-Muller变换,提出一种利用等概率均匀分布信号构造振幅频移相键控(APSK)星座的方法(BM-APSK),并证明该方法在星座点数趋于无穷时达到高斯信道容量。通过高斯信道模拟卫星通信环境,采用无速率码编译码技术结合BM-APSK调制方法实验。实验结果表明:实际译码启动长度与由信道容量计算的启动译码时理论码字长度条件基本保持一致,研究信道容量对实际通信系统译码时初始启动码率有很好的估计效果。 展开更多

关键词 高斯信道容量 Box-Muller变换 振幅频移相键控(APSK)星座 无速率码

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基于最佳采样点的GMSK相干接收算法

11

作者 孙岩博 杜俊逸 +1 位作者 肖磊 李根 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3239-3245,共7页

针对高斯滤波最小频移键控(Gaussian-filtered minimum shift keying,GMSK)相位连续性导致相位估计存在模糊度问题,提出一种基于最佳采样点的GMSK相干接收算法。发射端通过构造预编码方式对原始消息编码后调制,以实现符号间的相位解耦,... 针对高斯滤波最小频移键控(Gaussian-filtered minimum shift keying,GMSK)相位连续性导致相位估计存在模糊度问题,提出一种基于最佳采样点的GMSK相干接收算法。发射端通过构造预编码方式对原始消息编码后调制,以实现符号间的相位解耦,接收端在码间串扰最小时刻实现最佳采样点抽取,将GMSK转变成类偏移四相相移键控(offset quadrature phase shift keying,OQPSK)调制,有效避免未知数据段对后续同步段引入模糊初相而导致多普勒相位和频率无法准确估计的问题,最后提出基于最佳采样点的GMSK相干解调算法,实现低复杂度的可靠接收。仿真结果表明,所提算法多普勒频率估计范围大且估计精度高,同时与最佳解调接收机相比,所提算法解调复杂度低且解调性能损失小。 展开更多

关键词 高斯滤波最小频移键控 最佳采样 多普勒相位估计 相干解调

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AIS通信系统设计及调制器实现 被引量：7

12

作者 陈朝阳 邵哲平 郑佳春 《中国航海》 CSCD 北大核心 2003年第2期65-69,共5页

介绍AIS通信系统的设计、通信系统的组成及其实现方法 ,系统主要电路芯片的选择。阐述了CMX5 89GMSK调制解调芯片的功用 ,论述了AIS系统关键电路之—调制解调器设计的设计方法、特性和实际应用电路 ,该电路设计在实际应用中取得较理想... 介绍AIS通信系统的设计、通信系统的组成及其实现方法 ,系统主要电路芯片的选择。阐述了CMX5 89GMSK调制解调芯片的功用 ,论述了AIS系统关键电路之—调制解调器设计的设计方法、特性和实际应用电路 ,该电路设计在实际应用中取得较理想的结果 ,完全符合AIS系统的技术性能要求。 展开更多

关键词 AIS 通信系统 电路设计 调制器 船舶自动识别系统 高斯最小移频键控

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连续相位调制信号的单通道盲分离算法研究 被引量：10

13

作者 张纯 杨俊安 张琼 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第4期569-574,共6页

频谱紧凑的恒包络数字调制技术是未来数字通信的发展方向之一,而对于这类调制信号的单通道盲分离研究目前还较为少见,有效地解决连续相位调制信号的单通道盲分离问题具有较大意义。本文基于最优贝叶斯估计准则,通过重要性函数来接近系... 频谱紧凑的恒包络数字调制技术是未来数字通信的发展方向之一,而对于这类调制信号的单通道盲分离研究目前还较为少见,有效地解决连续相位调制信号的单通道盲分离问题具有较大意义。本文基于最优贝叶斯估计准则,通过重要性函数来接近系统状态的真实后验概率分布,利用改进的粒子滤波算法将连续相位调制信号的单通道盲分离问题转变为码元序列和未知参数序贯估计问题,从而实现盲分离。该算法通过对接收信号的过采样以及数据的递归调用,利用了更多的接收波形信息,有效克服了先验信息的不足,抑制了噪声的影响,并能克服相位连续性给算法带来的码间串扰。仿真实验以应用广泛的GMSK调制信号为例。实验结果表明,该算法明显优于标准粒子滤波算法,具有较好的符号估计性能和参数收敛性能。 展开更多

关键词 高斯最小频移键控 单通道 粒子滤波

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基于改进反馈判决的自动识别系统信号解调算法 被引量：6

14

作者 唐然 赵迎新 吴虹 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期610-615,共6页

针对卫星接收机接收的船载自动识别系统(AIS)信号信噪比低、星载设备要求复杂度低的特点,以及高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制过程中高斯成型滤波产生码间干扰(ISI)和非相干解调对噪声敏感的问题,提出了一种改进的反馈判决方法.该方法... 针对卫星接收机接收的船载自动识别系统(AIS)信号信噪比低、星载设备要求复杂度低的特点,以及高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制过程中高斯成型滤波产生码间干扰(ISI)和非相干解调对噪声敏感的问题,提出了一种改进的反馈判决方法.该方法通过减小后检测滤波器的带宽,来充分抑制鉴频噪声,并根据后检测滤波器的带宽来调整反馈判决电平,以补偿ISI和后检测滤波器对鉴频信号造成的失真;另外,还设计了一种根据AIS帧头的位同步序列和起始标志,来计算实际系统中的反馈电平的方法.仿真结果表明,提出的方法可以在信噪比为4.5 dB时,使误码率降至10-5,而未增加系统复杂度.该方法简单有效,也可以应用于卫星AIS接收机以及其他深空通信系统中. 展开更多

关键词 高斯滤波最小频移键控 非相干解调 反馈判决 后检测滤波器 码间干扰 自动识别系统

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Mobitex无线终端的设计 被引量：1

15

作者 崔维新 薛礼妮 唐良瑞 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第3期295-298,共4页

介绍了Mobitex无线数据通信技术特点和网络结构,讨论了Mobitex采用GMSK调制技术的优越性。在兼容Mobitex网络标准的基础上,提出了以AT89S53单片机为控制核心,以CMX990 GMSK半双工Modem芯片为中心的无线终端设计方案。实验证明,这种无线... 介绍了Mobitex无线数据通信技术特点和网络结构,讨论了Mobitex采用GMSK调制技术的优越性。在兼容Mobitex网络标准的基础上,提出了以AT89S53单片机为控制核心,以CMX990 GMSK半双工Modem芯片为中心的无线终端设计方案。实验证明,这种无线终端电路工作性能良好,电磁兼容符合标准要求,通信误码率较小,很好的满足了Mobitex网络通信要求。 展开更多

关键词 MOBITEX 高斯最小移频键控 调制解调器 AT89S53

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直扩系统中基于循环平稳特性的低秩盲自适应抗干扰算法 被引量：1

16

作者 梅阳 张尔扬 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第2期264-267,共4页

直扩系统中,频移滤波器可得到比传统线性时不变滤波器更好的抗干扰效果。本文在频移滤波器基础上,在约束MMOE准则下,研究一种低秩盲自适应算法---盲循环多级维纳滤波算法。理论分析和仿真表明,这种算法比同准则下的最小递归二乘算法有... 直扩系统中,频移滤波器可得到比传统线性时不变滤波器更好的抗干扰效果。本文在频移滤波器基础上,在约束MMOE准则下,研究一种低秩盲自适应算法---盲循环多级维纳滤波算法。理论分析和仿真表明,这种算法比同准则下的最小递归二乘算法有更低的复杂度和计算量,并且可以获得相当的抗干扰效果。 展开更多

关键词 窄带干扰抑制 约束最小均值输出能量准则 频移滤波器 多级维纳滤波

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一种突发模式下GMSK信号相干解调的方法 被引量：2

17

作者 张建军 《现代电子技术》 2010年第20期157-159,共3页

GMSK信号是一种连续相位调制方式,由于它具有较好的功率效率和频谱利用率,因此在无线通信领域得到广泛的应用。在此给出一种适合于数字化处理的突发GMSK调制信号的相干解调方式,利用基于FFT的载波频偏及符号时钟误差联合估计算法,实现... GMSK信号是一种连续相位调制方式,由于它具有较好的功率效率和频谱利用率,因此在无线通信领域得到广泛的应用。在此给出一种适合于数字化处理的突发GMSK调制信号的相干解调方式,利用基于FFT的载波频偏及符号时钟误差联合估计算法,实现前导字检测以及频偏和符号定时误差的估计和补偿。采用基于匹配滤波的前向位同步技术实现位同步,对存在残留频偏误差情况下该相干解调系统的解调性能进行了计算机仿真分析。仿真和实验表明,该解调方法具有良好的误码性能。 展开更多

关键词 突发模式 高斯滤波最小频移键控 快速傅里叶变换 相干解调

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铁路无线列调中数话兼容的实现 被引量：2

18

作者 马连川 高倍力 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第6期6-10,共5页

介绍了一种数话兼容无线列调系统方案.该方案使用了AMBE+TM话音压缩算法、数字复接分接和GMSK调制解调技术.讨论了移动信道下的数据传输速率和帧格式,证明了方案的可行性,给出了系统的具体实现方法.

关键词 无线通信技术 无线列调 数话兼容 改进的多带激励(AMBE) 高斯滤波最小频移键控(GMSK) 移动数据传输

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GSM系统的一种多用户同时隙复用技术

19

作者 陈翔 费泽松 +1 位作者 匡镜明 杨光 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期815-819,共5页

为显著增加全球移动通信系统(GSM)的网络容量,提出一种基于低相关度训练序列设计(TSC)和最小频移键控正交用户对(MSK-OP)的多用户同时隙复用(MUROS)技术.GSM现网将一个时隙资源只分配给一个用户使用,而MUROS技术将一个时隙分配给两个或... 为显著增加全球移动通信系统(GSM)的网络容量,提出一种基于低相关度训练序列设计(TSC)和最小频移键控正交用户对(MSK-OP)的多用户同时隙复用(MUROS)技术.GSM现网将一个时隙资源只分配给一个用户使用,而MUROS技术将一个时隙分配给两个或更多用户同时使用,显著提高GSM系统的语音容量.理论分析和仿真验证表明,基于TSC和MSK-OP的MUROS技术在不改变现网终端接收机结构的前提下,以可接受的性能损失为代价,极大地提高GSM系统的语音容量. 展开更多

关键词 低相关度训练序列 多用户同时隙复用 最小移频键控正交用户对 GSM网络

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GMSK调制器电路设计与FPGA实现 被引量：3

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作者 李汉桥 陈海腾 姚亚峰 《电讯技术》 北大核心 2011年第1期31-34,共4页

分析了GMSK调制原理,设计了GMSK调制器的一种全数字实现电路。该电路采用查表法实现高斯滤波功能,采用CORDIC算法完成正交调制信号输出,具有电路规模小、精度可调、应用灵活等特点。该电路通过了FPGA验证并成功应用于TETRA集群通信系统。

关键词 TETRA集群通信 软件无线电 数字调制 数字信号处理 高斯滤波最小频移键控 电路设计

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