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用于新型符号的频偏补偿和解调的算法与电路
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作者 林敏 史靖炜 +2 位作者 丁福建 姜帆 陈潇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期121-129,共9页
为提高传统脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)符号的频谱效率,提出了一种新型码片内4-PPM符号调制方法,在实现1 Gbit/s通信速率的同时,又大大减少所需频谱资源。可在解调时,该符号调制的误码率性能受到发射端时钟和接收端本... 为提高传统脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)符号的频谱效率,提出了一种新型码片内4-PPM符号调制方法,在实现1 Gbit/s通信速率的同时,又大大减少所需频谱资源。可在解调时,该符号调制的误码率性能受到发射端时钟和接收端本地时钟之间的频率偏移的极大影响。针对此问题,又提出了一种在模拟域对该符号进行频偏补偿,并实现符号同步和高速数据解调的算法与电路。该电路系统通过消除接收数据和本地时钟的初始相差、提取两者的频偏信息、周期性改变本地时钟的瞬时相位3步实现频偏补偿,并同时在第3步利用本地时钟对接收数据进行解调。为提高相位插值器(phase interpolator,PI)的线性度,本文将延迟锁定环与PI相结合。在2π的插值范围内,实现插值区间32个,插值步长992个,分辨率2.016 ps,最大差分非线性(differential nonlinearity,DNL)0.183°,最大积分非线性(integral nonlinearity,INL)0.325°。此外,本文提出的相位控制算法有效避免了由电流毛刺所引起的输出相位突变。电路基于UMC 40 nm CMOS RF LP工艺进行设计与仿真。仿真结果表明:本文所提出的算法与电路,在典型工艺角下,将接收数据和本地时钟间的50×10^(-6)频率偏差度降至1.03×10^(-6),频偏补偿准确度达到97.94%,并实现1 Gbit/s的解调速率。该方法对高速PPM数据同步与解调具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 脉冲位置调制 码片内脉冲位置调制 符号同步 频偏补偿 数据解调 相位插值器 延迟锁定环
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基于FPGA的改进的排序QR分解实现 被引量:2
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作者 陈健 庄耀宇 +1 位作者 杨丹 张俊杰 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期8-16,共9页
MIMO技术虽然可以提高频谱的利用率,但是多维度的信号处理为MIMO信号的检测带来了极大的挑战.在对各类MIMO检测算法分析的基础上,选择非线性QR分解算法作为研究对象.为了获取更高的检测性能,进一步研究了排序的QR分解并提出了基于L1范... MIMO技术虽然可以提高频谱的利用率,但是多维度的信号处理为MIMO信号的检测带来了极大的挑战.在对各类MIMO检测算法分析的基础上,选择非线性QR分解算法作为研究对象.为了获取更高的检测性能,进一步研究了排序的QR分解并提出了基于L1范数的排序方案.Matlab性能仿真显示,基于L1范数的排序策略和基于L2范数的排序策略对MIMO系统检测性能的影响基本一致,但采用L1范数降低了计算复杂度.在此基础上,设计了基于FPGA的利用Givens旋转改进的排序QR分解的硬件电路结构.在4×4信道矩阵的分解实现中,相较于L2范数求解,L1范数在单个列范数计算中组合逻辑资源至少节省了29.2%,触发器资源至少节省了32.4%.整体结构设计与同等规模的类似结构相比,主频时钟得到明显改善. 展开更多
关键词 FPGA QR分解 Givens旋转 排序
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应用于H.26X的通用无损帧内编码优化算法 被引量:7
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作者 林敏 林庆毫 +1 位作者 翁晓雨 陈国捷 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期125-131,共7页
在H.26X系列视频编码标准的无损压缩方案中,通过帧内预测得到的预测残差仍具有较强的空间相关性,直接参与熵编码将导致编码效率下降。与自然图像不同,帧内预测残差的空间相关性体现为含有丰富的边缘特征。为利用帧内预测残差特殊的空间... 在H.26X系列视频编码标准的无损压缩方案中,通过帧内预测得到的预测残差仍具有较强的空间相关性,直接参与熵编码将导致编码效率下降。与自然图像不同,帧内预测残差的空间相关性体现为含有丰富的边缘特征。为利用帧内预测残差特殊的空间相关性,进一步降低其空域冗余,提高视频帧内编码的效率,提出一种通用的基于残差中值边缘检测的无损帧内编码算法。算法首先对帧内预测残差逐点进行边缘检测,通过分析临近点的数值特征,使用中值边缘检测算法得到当前点的预测值;然后,对比预测值与原始残差值,得到新的预测残差;最后,为确保编码新的预测残差能够提高压缩率,依照当前编码单元的能量是否降低来快速判断是否使用新的残差进行熵编码。实验结果表明:经过该算法处理的编码单元具有更低的空域冗余和残差能量,从而可降低熵编码后的码率。经统计,在H.265与最新的H.266标准中应用提出的优化算法,帧内预测残差的能量平均降低67.9%,平均码率分别降低7.04%和5.98%,同时编解码时间变化细微,具有显著的实用价值。 展开更多
关键词 无损视频压缩 帧内编码 预测残差 高性能视频编码 多功能视频编码
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基于混合子空间去噪的免携带设备目标定位 被引量:1
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作者 刘凯 方小俊 张斌 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2015年第6期1296-1301,共6页
免携带设备目标定位是利用目标人物对无线通信链路产生的阴影衰落来确定目标的位置,然而当环境发生变化时也会引起无线链路信号强度的变化,会影响定位精度。针对传统子空间去噪方法的不足,本文与指纹法相结合探讨了基于子空间分解的小... 免携带设备目标定位是利用目标人物对无线通信链路产生的阴影衰落来确定目标的位置,然而当环境发生变化时也会引起无线链路信号强度的变化,会影响定位精度。针对传统子空间去噪方法的不足,本文与指纹法相结合探讨了基于子空间分解的小波去噪方法。通过研究静态环境下的噪声特征,选取最大特征值作为信号分量的阈值,自适应地提取目标信号,有效地消除环境变化产生的影响。在线阶段通过计算实时接收信号强度和射频地图中数据信息之间的核距离进行匹配估计出目标的位置。最后通过实验对本文算法进行了仿真,结果表明本文提出的算法相比传统已有算法能达到更好的定位精度。 展开更多
关键词 免携带设备的目标定位 指纹法 子空间分解 混合去噪 核距离
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有限样本条件下欠规范手语识别容错特征扩充 被引量:2
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作者 孔乐毅 张金艺 楼亮亮 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期683-693,共11页
生活中似是而非的手语表达语义含糊,欠规范的手势动作易混淆,同时从有限样本中难以获得充足特征用于训练手语识别模型,模型容易过拟合进而导致识别准确率较低.针对此问题,提出一种在有限样本条件下扩充欠规范手语识别容错特征的表示学... 生活中似是而非的手语表达语义含糊,欠规范的手势动作易混淆,同时从有限样本中难以获得充足特征用于训练手语识别模型,模型容易过拟合进而导致识别准确率较低.针对此问题,提出一种在有限样本条件下扩充欠规范手语识别容错特征的表示学习方法.该方法基于手语表达时人体骨架的运动信息,面向手语的时空关联性构建自编码器,从手语语料库中少量原始样本提取标准特征;然后利用生成对抗网络从标准特征产生大量欠规范样本,再通过自编码器扩充容错特征,构建新的容错特征集用于后续任务.实验结果表明:该方法在有限样本条件下,产生的欠规范手语样本语义清晰,新的容错特征集中不同类别的特征易于划分.在中文手语数据集上利用该方法构建容错特征集,训练手语识别模型达到97.5%的识别准确率,证明其具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 手语识别 有限样本 自编码器 生成对抗网络 表示学习
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基于统计分析的64点快速傅里叶变换中间级字长优化 被引量:1
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作者 汪微龙 张俊杰 《电子测量技术》 2018年第18期57-61,共5页
快速傅里叶变换(FFT)是光正交频分复用(OFDM)收发机中的核心算法。为了降低光OFDM收发机中的FFT算法的复杂度,提出了一种基于统计分析和接收信号的逆误差向量幅度(IEVM)的64点FFT中间级字长优化方案,该方案大大降低了得到中间级... 快速傅里叶变换(FFT)是光正交频分复用(OFDM)收发机中的核心算法。为了降低光OFDM收发机中的FFT算法的复杂度,提出了一种基于统计分析和接收信号的逆误差向量幅度(IEVM)的64点FFT中间级字长优化方案,该方案大大降低了得到中间级字长的复杂度,并在基于现场可编程门阵列(FPGA)的强度调制直接检测(IMDD)的光OFDM收发机中对该方案的准确性和有效性进行了验证。实验结果表明,对比于先前的FFT优化方法,采用该方案后最高能降低3 bits的输出字长。同时,对比于Spiral FPGA设计的FFT结构,最高能节省35%的FPGA逻辑资源使用。 展开更多
关键词 快速傅里叶变换 光调制器 正交频分复用
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天线极化和阵元间距对地铁隧道MIMO性能的影响
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作者 纪文莉 钱竞元 郑国莘 《电子测量技术》 北大核心 2023年第10期178-183,共6页
在上海地铁隧道环境中对5.6 GHz多输入多输出系统开展了基于伪随机序列的信道测量。通过相关运算获得了子信道冲激响应,分析了不同天线极化和阵元间距对2×2 MIMO信道条件数、等效自由度和信道容量的影响。结果表明,当交叉极化天线... 在上海地铁隧道环境中对5.6 GHz多输入多输出系统开展了基于伪随机序列的信道测量。通过相关运算获得了子信道冲激响应,分析了不同天线极化和阵元间距对2×2 MIMO信道条件数、等效自由度和信道容量的影响。结果表明,当交叉极化天线的条件数均值约为10时,分别比垂直同极化和水平同极化约低5和8。当交叉极化的等效自由度均值约为1.6时,分别比垂直同极化和水平同极化约高0.3和0.2。当交叉极化的信道容量均值约为5.8 bit/s/Hz,分别比垂直同极化和水平同极化约高0.7 bit/s/Hz和0.8 bit/s/Hz。3个结果都一致表明交叉极化天线有利于MIMO性能的提高。另外,天线阵元间距对于同极化MIMO的信道容量影响较大,而对于交叉极化MIMO的信道容量影响较小,表明采用交叉极化能以较小的阵元间距获取较大的信道容量,这些结果对于地铁隧道狭小空间中减少天线尺寸提升信道容量有参考意义。 展开更多
关键词 地铁隧道 多输入多输出 天线极化 阵元间距
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