量化噪声

摘要： 网络中的一些边缘用户达不到高速率传输的信道条件,为此文中通过中继用户辅助传输能形成一种虚拟的MIMO(VMIMO),并对低精度量化下的VMIMO-OFDMA中继传输技术进行了研究。通过性能分析与仿真表明,尽管低精度量化会引入量化噪声,但是随着中继协同用户数的增多,并且在到达一定比特数时,性能趋于稳定。特别是当量化比特数达到3比特时,系统性能接近理想ADC性能。这对于单用户来说,特别是移动便携设备而言是很有意义的,通过多用户的协同通信,在保证了可靠通信的情况下,减小了功耗和复杂度。

摘要： 天基红外预警卫星是跟踪助推段目标的主要手段。为提升目标跟踪精度,提出了量化噪声条件下的协同目标跟踪方法。首先,基于助推段运动特性,建立了符合运动特性且形式简单的助推段运动模型;然后,分析了天基红外预警卫星量测的量化特性,提出了量化噪声模型;量化噪声条件下,传统滤波方法不再适用,为此提出了一种基于量化测量的最小均方误差状态估计算法,其时间更新基于非线性函数的一阶线性化,测量更新基于量化测量的条件均值估计。最后,数学仿真表明,相对于传统基于加性均匀噪声假设的方法,所提方法位置估计精度提升了23%。

摘要： 当数字下变频器中的频率合成存在杂散和噪声时,数字下变频器的输出信号容易发生频率混叠从而导致失真。本文拟通过改进数字下变频器的设计,消除该信号失真问题。本文首先建模分析频率合成过程中产生的杂散和噪声,然后根据杂散产生的原因提出3种数字下变频器的改进方法,分别为:(1)减少频率合成器相位舍位数;(2)选择优化数字下变频器采样速率;(3)添加带通滤波。同时,根据噪声产生的原因提出提高下变频器的采样速率的改进方法。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性以及改进方法的有效性。

摘要： 量化噪声的产生及其特性,是“数字信号处理”课程中一个贴近工程实践的重要知识点。有别于传统理论讲授模式,设计了一个“量化噪声响起来,看得见”的教学实验,分别通过截尾和舍入两种量化方式对音频信号进行处理,不仅可以让学生直观感受量化噪声的存在与特性,还可以更深刻理解量化方式、量化位数等因素对量化噪声特性的影响。

摘要： 在处理全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)卫星信号时,针对模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)量化位数不同导致输出的信号信噪比下降的问题,推导了阵列天线波束形成后输出信号的信噪比理论计算模型,分析了ADC量化位数对阵列天线抗干扰GNSS接收机的性能影响.在7阵元天线且ADC量化位数为10的条件下,理论模型分析和数据仿真结果表明最大抗干扰能力约为85 dB.通过确定ADC量化位数与抗干扰GNSS接收机抗干扰能力之间的关系,其结论为工程应用中抗干扰GNSS接收机的ADC选型和设计提供了理论依据.

摘要： 为了更好的抑制由差分积分调制器(DSM,Delta-sigma modulator)引起的量化噪声、降低小数分频时钟源的时钟抖动,本文提出了一种基于双锁相环级联的抖动消除技术.通过前级整数分频锁相环的倍频提升后级小数分频锁相环DSM的工作频率,抑制系统的量化噪声;针对后级参考频率过高,引发相差转化困难的问题,本文提出一种新型的高速电荷泵,在不增加功耗的前提下更好地实现电流的动态匹配.基于180nm CMOS工艺完成级联系统设计,仿真结果显示系统输出频率范围为3～4G,抖动为137fs,功耗为47.7mW.

摘要： To solve the problem of quantization noise in OFDM systems,a study of sigma-delta quantization noise shaping based on the all phase FFT is presented.This paper first gives single zero and multiple zeros sigma-delta modulators used for the theoretical analysis of quantization noise shaping for the OFDM system,and points out that the non-cyclic quantization noise structure results in inter-carrier interference (ICI) and inter-symbol interference (ISI) of quantization noise at the frequency points of OFDM sub-carriers;then it gives the scheme and performance analysis based on the all phase FFT to further reduce the quantization noise at the frequency points.Simulations show that the multi-zero sigma delta modulator performs better in noise shaping compared to the conventional single-zero modulator in OFDM systems,and can further reduce the quantization noise,and that under the conditions of 2bit quantization and 5dB SNR,the bit error rate of the system deceases by 1 order of magnitude.%针对正交频分复用系统的量化噪声问题,提出基于全相位快速傅里叶变换的ΣΔ量化噪声整形方法.首先给出单零点与多零点ΣΔ调制器用于正交频分复用系统量化噪声整形的理论分析,指出非循环的量化噪声结构使各子载波频点处存在累积量化噪声;进而给出基于全相位快速傅里叶变换进一步降低频点处量化噪声的方法与性能分析.仿真表明,在正交频分复用系统中,多零点ΣΔ调制器具有比单零点ΣΔ调制器更好的量化噪声整形性能,引入全相位快速傅里叶变换使系统量化噪声进一步降低,在2bit量化、信噪比为5dB时,基于多零点ΣΔ调制的正交频分复用系统误比特率降低了一个数量级.

摘要： 在软件化雷达实现的过程中,模数转换器扮演着极其重要的角色,它是连接模拟世界和数字世界的唯一桥梁,是模拟电路和数字电路的分水岭,是雷达信号进入数字化处理的关键一步.因此,ADC的性能会对雷达的信号处理、检测估计等过程产生直接影响,对软件雷达的实现起到至关重要的作用.文章就针对模数转换器的速度、精度等性能对后续雷达信号处理的影响进行评估分析.利用Matlab软件进行数据仿真,模拟ADC在采样、量化过程中的一系列性能指标,着重分析模数转换过程中的量化噪声以及时钟抖动对雷达系统的影响,包括对信噪比的影响,雷达威力范围的影响等.最终通过仿真分析验证了理论的正确性.

摘要： 针对OFDM系统的量化噪声问题,研究适于多载波信号的新型量化噪声整形器.比较单零点∑△与多零点∑△调制器的适用性,进而给出多零点∑△调制器用于OFDM系统的完整方法、理论及仿真分析.研究表明,无过采样多零点∑△调制器可有效减小OFDM系统的量化噪声,具有比传统单零点∑△更好的整形性能.3bit量化、信噪比6dB时,系统误比特率性能改善3个数量级;但受限于非循环的量化噪声结构,多零点∑△调制器未能达到完全消除量化噪声的理想状态.%To solve the problem of quantization noise in OFDM systems,a study on a novel quantization noise shaper for multi-cartier signal is presented.The paper first compares the applicability of two kinds of sigma-delta modulators with the single zero and multiple zeros.Then it gives the complete scheme,theory and simulation analysis of the multi-zero sigma delta modulator for OFDM systems.Studies show that the multi-zero sigma delta modulator without oversampling can effectively reduce the quantization noise in OFDM systems,and performs better in noise shaping.Under the conditions of 3bit quantization and 6dB SNR,the bit error rate of the system deceases by 3 order of magnitude.But limited by the non-cyclic quantization noise structure,the proposed modulator cannot achieve the ideal state of eliminating the quantization noise completely.

摘要： 运算定点化是提高星载SAR在轨成像处理效率的有效途径,同时为保证成像精度,需要对定点化会带来的量化噪声进行分析.本文针对SAR成像过程中脉冲压缩定点化的量化噪声建立数学模型,采用线性时不变系统性质分析其量化误差,并推导出系统输出噪信比,分析该噪信比与系统字长、FFT长度等参数之间的关系.最后利用模拟的SAR回波数据,采用不同的系统字长进行成像,结果证明了所述理论的正确性.

摘要： 分析了传统小数分频合成器,针对宽带环路中的量化噪声带来的瓶颈提出了新的量噪声消除方案.通过多阶噪声整形(MASH)∑△数模变换补偿、PFD/DAC时序和幅度失配补偿以及采样保持(S/H)技术消除∑△调制、电路布局、元件、负载引入的量化噪声.对环路各关键部件建立模型,对各种补偿技术的∑△频率合成器进行行为仿真,仿真结果表明这种补偿技术显著降低了环路中的量化噪声和相位噪声.

摘要： 针对现有Laplace 模型不能精确描述相关噪声分布，分布式视频编码(distributed video coding,DVC)的率失真性能改善非常有限，本文深入研究了量化噪声因素对边信息的影响，在现有模型中考虑量化噪声因素，修正Laplace 模型参数，提出一种新的像素域分布式视频编码系统的相关噪声模型。实验结果表明改进模型能更精确地描述相关噪声的统计特征，基于该模型的DVC 率失真性能优于基于Laplace 模型的DISCOVER 方案，增益最大可达0.78dB。

摘要： 在高速数字信号处理的实时实现中，乘法器的复杂性不仅限制了计算速度，还带来硬件的复杂性。滤波器设计者转而设计一种无乘法器结构的滤波器，这样的结构可通过专门的移位器硬件实现。但在提高滤波速度的同时引入了大量噪声，严重干扰了滤波器输出。因此寻找一种相应的实现算法降低无乘法器结构特有的量化噪声就成为解决问题的关键。本文介绍如何寻找合适的变换矩阵，以此计算实际系数矩阵，从而在状态参量量化噪声以及滤波器本身噪声中，准确估计实际输出与输入间的变化关系，并尽可能地降低噪声，从而使实际输出逼近理想输出。

摘要： 本文根据软件无线电中载波乘法器的误差模型,从理论上分析了量化误差对载波乘法器输出信噪比(SNR)的影响.理论分析既考虑了信号和载波的量化误差,同时也考虑了乘法器输出截度尾处理的量化误差.理论分析结果表明增加量化位数可以提高系统SNR.本文还针对一特定载波乘法器给出了输出SNR的实际仿真结果,仿真结果显示,这种理论计算结果与实际仿真结粜之间仪有较小的差异.载波乘法器的量化误差分析,对于系统设计时量化位数的确定具有参考意义.

摘要： 本文首先用小波分解的方法对陀螺误差的趋势项进行了分析,采用Allan方差分析的方法,对某型激光陀螺误差进行了建模及误差估计研究,将激光陀螺误差中的零偏、量化噪声、及随机游走噪声等误差成分分离出来,并对其统计特性进行了估计.同时实验结果表明一阶马尔可夫噪声在激光陀螺误差中不占主要分量.

摘要： 数据采集器是飞行试验关键的测试设备,它的性能与现代飞机飞行试验有很大的关系.为满足现代飞机设计定型的需求,新一代数据采集器设计大量采用了FPGA和DSP器件,大大提高了采集器测量参数的采样率、通道数、测量参数类型和使用的灵活性.介绍了新一代采集器模拟量采集卡设计技术,用数字信号处理技术来实现信号的放大、滤波及偏置修正,并提供了对采集卡各个部分进行设计的理论依据.

摘要： 数据采集器是飞行试验关键的测试设备,它的性能与现代飞机飞行试验有很大的关系.为满足现代飞机设计定型的需求,新一代数据采集器设计大量采用了FPGA和DSP器件,大大提高了采集器测量参数的采样率、通道数、测量参数类型和使用的灵活性.介绍了新一代采集器模拟量采集卡设计技术,用数字信号处理技术来实现信号的放大、滤波及偏置修正,并提供了对采集卡各个部分进行设计的理论依据.

摘要： 数据采集器是飞行试验关键的测试设备,它的性能与现代飞机飞行试验有很大的关系.为满足现代飞机设计定型的需求,新一代数据采集器设计大量采用了FPGA和DSP器件,大大提高了采集器测量参数的采样率、通道数、测量参数类型和使用的灵活性.介绍了新一代采集器模拟量采集卡设计技术,用数字信号处理技术来实现信号的放大、滤波及偏置修正,并提供了对采集卡各个部分进行设计的理论依据.

摘要： 数据采集器是飞行试验关键的测试设备,它的性能与现代飞机飞行试验有很大的关系.为满足现代飞机设计定型的需求,新一代数据采集器设计大量采用了FPGA和DSP器件,大大提高了采集器测量参数的采样率、通道数、测量参数类型和使用的灵活性.介绍了新一代采集器模拟量采集卡设计技术,用数字信号处理技术来实现信号的放大、滤波及偏置修正,并提供了对采集卡各个部分进行设计的理论依据.

摘要： 本申请公开了一种电离层闪烁的多径噪声干扰量化评估方法及装置，该方法包括：采集原始数据；根据原始数据计算结果数据；构建时空坐标系，并对时空坐标系按照预设的方位角步长、仰角步长和观测时间步长进行三维划分，形成三维统计网格；将结果数据按照方位角、仰角以及所处时间段划分至三维统计网格作为样本数据集；遍历样本数据集，使用聚类算法确定三维统计网格的电离层闪烁指数多径干扰判定门限。本申请有效的从数据样本中量化出了不同方位角、仰角以及观测时间范围内受多径影响的电离层闪烁指数的多径干扰判定区间。

摘要： 一种动态大气环境下气动噪声不确定度量化分析方法，包括以下步骤：1）以本征正交分解和反向传播神经网络模型相结合，建立气动噪声空间和频域分布的阶模型；2）依据大气参数动态变化模型抽取样本，利用降阶模型预示样本气动噪声，获得不确定度量化结果和参数敏感性分析结果。本发明提供的方法相较于传统的分析方法，可在保证精度的前提下极大地提高分析效率，高效的给定气动噪声的不确定性变化范围和各参数的敏感性，降低了飞行器初期设计庞大的计算量，缩短了设计周期，具有实际的工程意义。

摘要： 本发明公开了一种量化噪声整形调制器及量化噪声整形方法，用于对信号的量化误差噪声在频域上进行整形，将其频谱搬移至输入信号有用频谱之外。调制器采用了前馈和反馈的结构，通过调制器的前馈回路中系数的设计，可设计成不同调制器的噪声整形滤波器。通过对噪声整形滤波器参数的控制，能调整整形的频域特性和输出信号的输出比特位数。

摘要： 本发明涉及使用高级频谱延拓降低量化噪声的压扩装置和方法。压缩过程通过如下压缩过程来减小初始音频信号的原始动态范围：使用定义的窗形状将初始音频信号分成多个片段，使用初始音频信号的频域样本的基于非能量的平均在频域中计算宽带增益，以及施加个体增益值以放大相对低强度的片段和衰减相对高强度的片段。被压缩的音频信号然后通过施加逆增益值以放大相对高强度的片段和衰减相对低强度的片段，而被扩展回基本上原始动态范围。使用QMF滤波器组来分析初始音频信号以获得频域表示。

摘要： 本发明涉及使用高级频谱延拓降低量化噪声的压扩装置和方法。压缩过程通过如下压缩过程来减小初始音频信号的原始动态范围：使用定义的窗形状将初始音频信号分成多个片段，使用初始音频信号的频域样本的基于非能量的平均在频域中计算宽带增益，以及施加个体增益值以放大相对低强度的片段和衰减相对高强度的片段。被压缩的音频信号然后通过施加逆增益值以放大相对高强度的片段和衰减相对低强度的片段，而被扩展回基本上原始动态范围。使用QMF滤波器组来分析初始音频信号以获得频域表示。

摘要： 本发明公开了一种量化噪声整形调制器及量化噪声整形方法，用于对信号的量化误差噪声在频域上进行整形，将其频谱搬移至输入信号有用频谱之外。调制器采用了前馈和反馈的结构，通过调制器的前馈回路中系数的设计，可设计成不同调制器的噪声整形滤波器。通过对噪声整形滤波器参数的控制，能调整整形的频域特性和输出信号的输出比特位数。

摘要： 设置：减法器，其检测作为重新量化装置的重新量化噪声；离散时间滤波器，其对检测出的重新量化噪声赋予频率权重；加法器，其将附加信号加至量化噪声；以及附加信号选择器，其选择使事先评价过的赋予了频率权重的大于或等于一个样本的量化噪声的大小最小化的附加信号串的当前时刻的值。

摘要： 本发明涉及一种用于数字信号量化和滤除量化噪声的电路布置,所述电路布置具有多个串联的带有量化器的数字控制环和量化器。数字信号被馈送给串联的第一控制环,所述数字信号具有为m比特的第一字长。每个量化器的量化误差信号被滤出并反馈至相应的数字控制环。接着每个量化器的量化误差信号被馈送给一后置的数字控制环。第一数字控制环的量化输出信号与为u比特的第三字长相适应,第三字长短于第一字长。除第一数字控制环的量化输出信号外的串联的数字控制环的量化的输出信号被一个数字滤波器分别滤出。在一加法器中所述量化输出信号与串联的第一数字控制环的量化的输出信号相加,以便消除量化误差。加法器的输出信号具有为n比特的第二字长并且是电路布置的量化的输出信号。

摘要： 本发明涉及使用高级频谱延拓降低量化噪声的压扩装置和方法。压缩过程通过如下压缩过程来减小初始音频信号的原始动态范围：使用定义的窗形状将初始音频信号分成多个片段，使用初始音频信号的频域样本的基于非能量的平均在频域中计算宽带增益，以及施加个体增益值以放大相对低强度的片段和衰减相对高强度的片段。被压缩的音频信号然后通过施加逆增益值以放大相对高强度的片段和衰减相对低强度的片段，而被扩展回基本上原始动态范围。使用QMF滤波器组来分析初始音频信号以获得频域表示。

摘要： 本发明涉及使用高级频谱延拓降低量化噪声的压扩装置和方法。压缩过程通过如下压缩过程来减小初始音频信号的原始动态范围：使用定义的窗形状将初始音频信号分成多个片段，使用初始音频信号的频域样本的基于非能量的平均在频域中计算宽带增益，以及施加个体增益值以放大相对低强度的片段和衰减相对高强度的片段。被压缩的音频信号然后通过施加逆增益值以放大相对高强度的片段和衰减相对低强度的片段，而被扩展回基本上原始动态范围。使用QMF滤波器组来分析初始音频信号以获得频域表示。