匹配滤波器

摘要： 针对采用线性调频脉冲压缩方式的声呐,提出一种基于灵巧噪声的干扰方法。首先阐述了脉冲压缩获得增益以及灵巧噪声干扰的机理,推导了干扰效能,介绍了设计具体干扰噪声形式的方法。仿真验证表明,该方法能够提升干扰效率,实现对声呐检测环节的有效干扰。

摘要： 自适应相减是预测减去法压制多次波的重要环节。基于匹配滤波器的多次波自适应相减方法通常采用逐个数据窗口进行匹配来估计滤波器。逐个大数据窗口求解长滤波器进行多次波自适应相减会导致较低的计算效率,另一方面在复杂地质构造中,逐个小窗口匹配估计的短滤波器不足以表征预测多次波与真实多次波之间的复杂差异。为进一步有效均衡一次波保护和多次波压制并且提高计算效率,引入多个窗口联合优化来求解滤波器,同时利用多个小窗口的预测多次波信息来匹配原始数据。引入快速迭代收缩阈值算法(FISTA)求解多个小窗口估计一次波的L_(1)范数最小化约束问题,从而有效分离一次波与多次波。模型数据和实际数据处理结果表明,与传统的逐个大数据窗口进行多次波自适应相减的方法相比,基于多窗口联合优化的多次波自适应相减方法在保持计算精度的同时提高了计算效率;与传统的逐个小数据窗口进行多次波自适应相减的方法相比,基于多窗口联合优化的多次波自适应相减方法可以更有效地平衡多次波去除和一次波保护。

摘要： 为减小水上应急救援定位设备完成触发报警的耗时,提升设备在无先验信息冷启动情况下的定位效率,提出一种针对北斗三号B2a信号的捕获方法,利用匹配滤波器(Partial Matched Filters,PMF)对信号直接数字下变频,采用单边带捕获方法消除B2a信号自相关函数多峰特性,通过匹配相关结合快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT),将码相位-多普勒频移的二维搜索降为一维的频率并行搜索,减少捕获时间。通过推导PMF长度和FFT点数对捕获性能的影响,分析相关损失与多普勒频移和相关器长度的关系,提出参数选择建议。结果表明:在信噪比-30 dB的情况下,仍可获得明显的最大相关峰,顺利完成对信号的捕获;与传统并行码相位搜索方法相比,该方法降低了对采样率的要求,有效减少硬件资源消耗、缩短捕获时间、提高捕获灵敏度。

摘要： 针对冰下噪声的显著脉冲特征及其对冰下的探测声呐的干扰的问题,本文采用第8次北极科考声学实验和松花江实验获得的冰下噪声数据,研究其统计特性及对匹配滤波器检测性能的影响.分析了冰下噪声数据的统计特性,采用Alpha稳定分布作为统计模型,通过分数低阶矩法估计噪声数据获得的Alpha稳定分布参数并对噪声数据进行拟合并同高斯分布拟合情况进行对比,采用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法,利用实际冰下噪声数据及仿真数据分析匹配滤波检测性能,结果表明:冰下噪声具有非高斯性,拖尾较重;相比高斯分布,Alpha稳定分布更符合实际冰下噪声统计特性;相同信噪比下,宽带脉冲信号抑制冰下脉冲噪声性能优于窄带脉冲信号,并且不同特征指数α对检测性能有一定的影响.本文的研究结果可为在冰下工作的主动声呐设计及性能预报提供一定的理论依据.

摘要： 针对多晶硅太阳电池片裂纹检测中背景干扰和对比度较低等检测难点,提出基于微分匹配均值和匹配滤波器的裂纹检测算法.首先用基于高斯函数的匹配滤波器从多角度、多方向提取裂纹空间特征的算子,增强图像;同时用微分匹配均值滤波器区分裂纹和晶粒结构,有效提取裂纹;然后根据阈值公式筛选裂纹结构;最后用Hough变换去除栅线,并采用形态学方法提取出完整裂纹结构.实验结果表明,提出的裂纹检测算法能够精确、有效地检测出多晶硅太阳电池片的裂纹,解决了紊乱的晶粒背景干扰检测的问题,相比其他几种算法兼具鲁棒性和快速性.

摘要： 智能家居网络具有动态自组织特性,存在严重的码间干扰与传输失衡等问题.为改善智能家居网络通信性能,提出了基于扩频通信的指令干扰抑制方法.首先考虑到智能家居系统信道的时空特性,建立指令信号的接收模型与信道模型,分析多径传输时路径上的串扰与衰减,并引入分辨因子,利用输出响应推导指令特征,进而指导多径传输的干扰抑制.设计了源信号反推模型,对节点接收到的非关联指令信号和噪声的随机组合采取球化正交反向推演.基于比特和扩频码构建接收信号模型,根据信号关联性设计指令信号匹配滤波器,利用比特判决优化增强指令信号关联成分与干扰的抑制.通过仿真调制输出波形,结果表明经过扩频之后,能够获得更好的频谱分辨效果,且丢包率和误码率两项指标显著降低,具有更好的指令干扰抑制效果,明显降低了信号间纠缠,信道均衡效果得到显著提升.

摘要： 针对部分被测设备数字调制输出时滤波器未知或者采用非常规滤波器的情况,在深入分析匹配滤波器与误码率、EVM之间关系的基础上,提出在测量仪器上使用“遍历法”寻找使得EVM测量准确度最高的测量滤波器的工程近似方法.实验表明该方法实用有效,当测量仪器中存在匹配滤波器,寻找到匹配滤波器的概率为100％,当测量仪器中不存在匹配滤波器,遍历法能够找出在有限条件下使测量结果最佳的测量滤波器.

摘要： 对北斗卫星信号的快速捕获,面临的首要问题是对具有较高的多普勒的卫星导航信号如何准确、快速进行捕获.选用的算法是PMF-FFT捕获算法.首先要对北斗卫星信号的B1频段的信号进行详细的分析,然后进行快速捕获.该算法不仅可以得到较准确的多普勒偏移估计值,还可以大大降低捕获的时间.另一方面,可以增加FFT运算的点数来满足精度要求.

摘要： 指数滤波器是一类新构造出来的输出信噪比和目标时延分辨力随指数变化的滤波器,该滤波器在损失一定输出信噪比的前提下可以有效提高目标时延分辨力,从而提高目标时延估计精度,但仅采用单个指数滤波器仍存在输出信噪比和目标时延分辨力均达不到实际需求的情况.在乘积型高阶模糊函数乘积运算的启发下,在指数滤波器的基础上提出了一种新的乘积型指数滤波器,并分析了该乘积型指数滤波器的输出信噪比及目标时延分辨力等性能.仿真实验表明,所提的乘积型指数滤波器在低信噪比情况下可以更有效提高多目标时延估计精度,且算法简单易于实现,适用于背景复杂的多目标参数估计任务.%The exponent filter is a newly proposed filter,whose output signal-to-noise ratio(SNR) and tar-get delay resolution changes when the exponent changes. With loss of a certain output SNR,the exponent filter can effectively improve the range resolution so as to improve the estimation precision of the delay esti-mation. However,in some cases,the output SNR and the delay resolution of only a single exponent filter still cannot reach the actual demand. Inspired by the product operation of the product high-order ambigui-ty function,the advantages of multiple exponent filter is integrated to form a product exponential filter,and the output SNR and range resolution of this filter is analyzed. The simulation results show that the proposed product exponential filter has a better delay estimation performance than the conventional matched filter in a certain input SNR situation,and it is suitable for multi-target delay estimation in complex background as its algorithm is simple to achieve.

摘要： 作为小样本和总体分布未知的情况下统计推断的方法之一,bootstrap自助法引起了信号处理界越来越多的关注.本文对这一方法的发展过程、现状及其在雷达目标检测中的应用进展进行了综述分析.从统计推断理论基础、估计可信度、估计误差和参数选择等方面出发,对这一技术进行了简要介绍.重点分析了该方法在雷达确知信号检测、含有未知参数确定信号检测、随机信号检测和匹配滤波器设计等方面的应用情况.最后对bootstrap万法在雷达目标检测中的应用进行了总结和展望.

摘要： GNSS掩星探测器需要同时获取双频测量数据，近几年的GPS卫星在L2频率上增加了L2C码，于是可以对L2C码进行跟踪测量以代替原来的L2P（Y）码跟踪测量。本文首先简单介绍了L2C码的结构，然后提出了一种基于匹配滤波器和FFT的CL码直接捕获方法，并通过增加并行捕获模块和对本地码进行折叠，以提高直接捕获的速度。最后，本文对此方法的捕获性能进行了理论分析，在不同的预检测积分时间和载噪比条件下进行了计算机仿真，获得了不同条件下的CL码直接捕获概率。

摘要： 卫星跳频系统为满足不同用户需求,由多种信道速率信号组成跳频帧。由于每跳信号速率不同,DPSK调制解调时匹配滤波器延迟会有很大的差异,大大影响跳频帧的解调。本文提出针对多种信道速率调制解调的新方法-对低信道速率信号进行重复发送,然后经过与高信道速率同一个匹配滤波器,不仅可以解决匹配滤波器延迟对判决带来的影响,而且还能保证解调器性能,计算机仿真和实际系统已经得到验证。

摘要： 为提高GPS接收机在低信噪比环境下的工作能力,首先须要快速捕获伪码。从提高信噪比的角度出发,设计了基于匹配滤波器组与FFT相结合的算法。通过“累积”效应、相干累加和非相干累加来提高信噪比。FFT谱分析之前,通过加窗法降低FFT输出的峰值衰减,减小频谱泄露,进一步提高算法性能。仿真结果表明,捕获灵敏度可达-185dBw。

摘要： 为实现基于光学相关器的识别系统对运动目标尺寸的自适应识别，提出了采用最大平均相关峰高度综合鉴别函数(MACHSDF)来制作匹配滤波器，同时引入K-L变换降维以克服综合鉴别函数(SDF)维数灾难，优化匹配滤波器的性能;采用遗传算法优化神经网络的方法对相关峰进行判读，发挥两者优势，实现全局搜索，局部精确定位;在单帧图像处理的基础上，利用序列图像中目标运动的连续性和轨迹一致性的特性，引入改进后的管道滤波方法区分噪声和目标，进一步提高了检测的正确性。实验结果表明，这种方法能很好地实现基于光学相关器的运动目标尺寸的自适应识别。

摘要： 针对通用的长伪码快速捕获算法消耗硬件资源多的问题, 提出了一种在FPGA 中利用FFT 进行伪码快速捕获的实现方案。长伪码时，基于匹配滤波器的伪码捕获方法占用资源多，采用基于FFT 的捕获方法；改进通用的FFT 捕获结构，IFFT 计算过程复用FFT 模块，优化设计、节省资源。Verilog 完成算法的硬件实现并在Modelsim 中仿真。经验证，相比于匹配滤波器方法，该方案节省了大部分的LUT 资源；相比于通用的 FFT 方法，该方案节省了三分之一的RAM 和DSP 资源。

摘要： 多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output:MIMO)声呐具有发射分集平滑(Transmission Diversity Smoothing:TDS)效应,在发射阵元数大于等于目标数时多目标回波自动解相干,可直接使用高分辨算法处理回波获得DOA估计结果(对应的DOA估计算法简称为MIMO-TDS法),避免了传统子阵平滑所导致的孔径损失.但是,MIMO-TDS法在低信噪比条件下DOA估计性能较差.针对此不足,提出MIMO-TDS-MF法以改善低信噪比下的DOA估计性能.所提MIMO-TDS-MF法使用发射信号之和对回波进行匹配滤波处理,再对匹配滤波输出结果运用高分辨DOA估计方法,因此在保留发射分集平滑优点的同时改善了信噪比.利用数值仿真验证了所提方法在低信噪比条件下获得优于MIMO-TDS法的多目标DOA估计性能.

摘要： 多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output:MIMO)声呐具有发射分集平滑(Transmission Diversity Smoothing:TDS)效应,在发射阵元数大于等于目标数时多目标回波自动解相干,可直接使用高分辨算法处理回波获得DOA估计结果(对应的DOA估计算法简称为MIMO-TDS法),避免了传统子阵平滑所导致的孔径损失.但是,MIMO-TDS法在低信噪比条件下DOA估计性能较差.针对此不足,提出MIMO-TDS-MF法以改善低信噪比下的DOA估计性能.所提MIMO-TDS-MF法使用发射信号之和对回波进行匹配滤波处理,再对匹配滤波输出结果运用高分辨DOA估计方法,因此在保留发射分集平滑优点的同时改善了信噪比.利用数值仿真验证了所提方法在低信噪比条件下获得优于MIMO-TDS法的多目标DOA估计性能.

摘要： 多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output:MIMO)声呐具有发射分集平滑(Transmission Diversity Smoothing:TDS)效应,在发射阵元数大于等于目标数时多目标回波自动解相干,可直接使用高分辨算法处理回波获得DOA估计结果(对应的DOA估计算法简称为MIMO-TDS法),避免了传统子阵平滑所导致的孔径损失.但是,MIMO-TDS法在低信噪比条件下DOA估计性能较差.针对此不足,提出MIMO-TDS-MF法以改善低信噪比下的DOA估计性能.所提MIMO-TDS-MF法使用发射信号之和对回波进行匹配滤波处理,再对匹配滤波输出结果运用高分辨DOA估计方法,因此在保留发射分集平滑优点的同时改善了信噪比.利用数值仿真验证了所提方法在低信噪比条件下获得优于MIMO-TDS法的多目标DOA估计性能.

摘要： 多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output:MIMO)声呐具有发射分集平滑(Transmission Diversity Smoothing:TDS)效应,在发射阵元数大于等于目标数时多目标回波自动解相干,可直接使用高分辨算法处理回波获得DOA估计结果(对应的DOA估计算法简称为MIMO-TDS法),避免了传统子阵平滑所导致的孔径损失.但是,MIMO-TDS法在低信噪比条件下DOA估计性能较差.针对此不足,提出MIMO-TDS-MF法以改善低信噪比下的DOA估计性能.所提MIMO-TDS-MF法使用发射信号之和对回波进行匹配滤波处理,再对匹配滤波输出结果运用高分辨DOA估计方法,因此在保留发射分集平滑优点的同时改善了信噪比.利用数值仿真验证了所提方法在低信噪比条件下获得优于MIMO-TDS法的多目标DOA估计性能.

摘要： 一种递回式匹配滤波器及匹配滤波方法，其是以一储存电路将一输入序数的元素保持，一乘法电路将该储存电路所保持的元素与对应的接合系数相乘，一总和电路将该乘法电路的输出予以相加，一移位单元将该总和电路的输出进行移位处理，并使用一减法单元、一加法器及一附加储存电路，以由所保持的输入序数的第一个及最末一个元素并前一次的输入序数之和而求取目前的输入序数的之和，再以另一减法单元将该输入序数之和与该加总输出相减，以产生一滤波输出。

摘要： 本发明描述了一种用于搜索的新颖和改良的方法和装置。使用匹配滤波器结构对信道数据去扩展。在可编程期间，去扩展(410)的同相和正交振幅被传送到相干累加器(430，432)中相加。将幅度累加值平方并求和(440)以产生能量测量值。在第二可编程时段，将能量测量值累加以执行非相干累加器(450)。该结果值用于确定在某偏移处导频信号的似然性。每个匹配滤波器结构包含一个用于接收数据的N值移位寄存器，用于执行去扩展和任选Walsh去覆盖的一排可编程抽头，以及一个将所得的滤波器抽头计算相加的加法器结构。

摘要： 一种递回式匹配滤波器及匹配滤波方法,其是以一储存电路将一输入序数的元素保持,一乘法电路将该储存电路所保持的元素与对应的接合系数相乘,一总和电路将该乘法电路的输出予以相加,一移位单元将该总和电路的输出进行移位处理,并使用一减法单元、一加法器及一附加储存电路,以由所保持的输入序数的第一个及最末一个元素并前一次的输入序数之和而求取目前的输入序数的之和,再以另一减法单元将该输入序数之和与该加总输出相减,以产生一滤波输出。

摘要： 公开了一种在维特比检测器中使用具有匹配滤波器度量的一个加长均衡目标滤波器的装置。该均衡目标包括一个基础部分响应成分，即(1－D

摘要： 一种归一化匹配滤波器及其滤波方法，所述滤波方法包括：接收输入的调制信号；对所述调制信号进行去直流处理，以去除所述调制信号中的直流分量；对去除直流分量的调制信号进行取符号处理，得到归一化信号；对所述归一化信号进行匹配滤波处理并输出。上述方案能够减少归一化相关运算时的资源开销。

摘要： 一种硬盘驱动器(HDD)使用双相方案保持数据。多个匹配滤波器用于检测双相图案所代表的二进制数据而无需同步采样或均衡化。

摘要： 本发明描述了一种用于搜索的新颖和改良的方法和装置。使用匹配滤波器结构对信道数据去扩展。在可编程期间,去扩展(410)的同相和正交振幅被传送到相干累加器(430,432)中相加。将幅度累加值平方并求和(440)以产生能量测量值。在第二可编程时段,将能量测量值累加以执行非相干累加器(450)。该结果值用于确定在某偏移处导频信号的似然性。每个匹配滤波器结构包含一个用于接收数据的N值移位寄存器,用于执行去扩展和任选Walsh去覆盖的一排可编程抽头,以及一个将所得的滤波器抽头计算相加的加法器结构。

摘要： 确定运用磁致电阻(MR)变换器磁头组件和部分响应(PRML)检测器的磁盘驱动器的微动参数包括在测量磁道上信号强度中采用匹配滤波器技术的改进的精度。匹配滤波器包括用于模拟希望由预记录在选择磁道上的选择的测试位模式产生的部分响应信号的电路。匹配滤波技术当它提供一个集中在测试位模式频率的非常窄的数字滤波器时在测量检测的信号强度中提供了改进的精度。改进的微动距离的确定还包括测量来自相邻磁道的干扰，最好的误差率在微动位置为最大磁道上信号强度和最小磁道外干扰的中间值处得到。一个用于精确地测量相邻磁道干扰的新型数字检测器也公布了。

摘要： 本发明公开了一种基于高折叠率设计的直接序列扩频多通道匹配滤波器，包括折叠式相关器及多抽头并行通道匹配电路，其特征在于对直接序列扩频信号采用高折叠率及多通道设计进行匹配滤波。通过上述方式，本发明在高阶直接序列扩频信号检测处理上，硬件资源消耗合理，动态能力强。解决了传统方式由于直接序列扩频匹配滤波处理硬件资源消耗巨大，多普勒失配等缺陷而难以工程实现的问题。

摘要： 本发明公开了一种适用于扩频MSK基带信号匹配滤波器的实现方法。利用MSK基带信号的周期对称性，首先分组进行基本码元的匹配滤波、移位存储和抽取，获得各分组的基本码元的分段匹配相关结果；然后按照时间顺序以及与MSK扩频序列对应的变换图样，对各分组的基本码元的分段匹配相关结果进行分组选择和极性变换，获得扩频MSK基带信号的分段匹配相关结果；最后对扩频MSK基带信号的分段匹配相关结果进行流水线累加，得到与传统并行匹配滤波一致的结果。本发明提出的分组的基本码元的匹配滤波方法，大幅减少了对乘法器资源的占用，并且克服了MSK基带信号码元偏置的影响，便于构造复数滤波器。