摘要：针对天线阵元相互独立与互相耦合的大规模多输入多输出(MIMO)信道模型,提出基于任意入射到达角(AoA)功率谱采样基函数的互耦与非互耦下的相关性简化模型,推导无互耦与考虑互耦效应下任意AoA功率谱的闭式表达式,以实测数据为基础,详细探讨有互耦与无互耦情况下的空域相关性与系统容量的变化趋势。仿真结果表明:互耦效应一方面对系统空间相关性有影响,会增加天线间的相关性;另一方面,选择合适的天线阵列及设置一定的阵元间距可以有效地提高系统容量,对实际设置天线阵列排列分布时具有参考意义。提出的表达式与理论结果具有良好的拟合效果,且可大幅度减少计算时间,提高计算运算效率,可以满足实际信道的设计要求。

摘要：量子点元胞自动机(quantum dot-cellular automata,QCA)因其延迟时间短、功耗低以及占用面积小等优点被当作代替CMOS的新型技术之一。针对CMOS器件尺寸日益减小导致的高功耗和电容寄生及串扰问题,本文首次利用QCA技术构建了一种递归盒式滤波器。其中,提出了一种全新的QCA全加器,较已提出的QCA全加器减少了55%的电路面积;少使用了56.7%的元胞数;量子成本也降低了10%以上。并以此为基础设计了一种高效的行波进位加法器(ripple carry adder,RCA)以及一种高效的进位选择加法器(carry select adder,CSA)来构成盒式滤波器的加法单元。以此构建的盒式滤波器较一般QCA盒式滤波器节省了32.6%的硬件资源;减少20%的电路运行时间;减少了48.7%的功耗。并使用QCA Designer仿真,结果表明,本设计完全可以代替实现传统的盒式滤波器功能,并在效率、功耗、电路面积、资源占用方面均有显著降低。

摘要：基于非连续正交频分复用(non-continuous orthogonal frequency division multiplexing,NC-OFDM)模型,提出和研究了选择映射(selected mapping,SLM)算法和部分传输序列(partial transmit sequence,PTS)算法,及其SLM-PTS融合优化技术,设计了融合模型和改进流程。仿真结果与其他文献方法进行了对比,验证了SLM-PTS的融合具有优秀的峰值平均功率比(peak to average power ratio,PAPR)降低能力,但缺点是算法实现复杂度过高。因此,又进一步提出了互补型映射和限幅的联合算法(SLM-Clipping)融合解决方案,并利用深度学习方法建立PAPRnet模型。仿真结果验证了此算法对NC-OFDM系统具有PAPR良好的抑制效果,而且能够提高仿真运算效率。

摘要：在图像去噪过程中,大部分基于偏微分方程的各向异性扩散模型均使用梯度信息检测边缘,当边缘部分被噪声严重污染时,这些方法不能有效检测出这些边缘,因而无法保留边缘特征.为了较完整的保留图像的区域信息,用脉冲耦合神经网络(PCNN)能使具有相似输入的神经元同时产生脉冲的性质对噪声图像做处理,得到图像熵序列,并将图像熵序列作为边缘检测算子引入到扩散方程中,不仅能克服仅用梯度作为边缘检测算子易受噪声影响的弊端,而且能较完整地保留图像的区域信息.然后,用最小交叉熵准则搜索使去噪前后图像信息量差异最小的阈值,设计最佳阈值控制扩散强度,建立基于脉冲耦合神经网络与图像熵改进的各向异性扩散模型(PCNN-IEAD).分析与仿真结果表明,该模型与经典模型相比,保留了更多的图像信息,能够兼顾去除图像的噪声和保护图像的边缘纹理等细节信息,较完整的保留了图像的区域信息,性能指标同样也证实了新模型的优越性.另外,该模型的运行时间较经典模型的短,因此,该模型是一个理想的模型.

摘要：针对纹理等细节信息丢失和图像边缘退化的问题,提出一种拟合扩散的自适应阈值图像去噪算法。首先,改进了扩散方程中的扩散系数,建立拟合扩散系数,克服因扩散强度过大带来的纹理细节信息丢失和边缘退化的弊端;然后,对阈值函数进行了自适应设计和改进,使其根据图像的最大灰度值和迭代次数自动控制阈值,进一步保留图像边缘和细节特征;最后,对新算法进行分析和仿真。实验结果表明,提出的新算法在图像去噪和保边缘、纹理等细节信息方面效果明显,峰值信噪比有了大幅提高,新算法性能优异,有利于实际应用。

摘要：在各向异性扩散滤波方法中,边缘检测的准确性对滤波结果有重要的影响.为了增强图像滤波的效果,提出一种阈值寻优的高保真各向异性滤波方法.首先用小波变换提取图像的高频部分,在高频部分用二阶微分量曲率模值来反映局部信息,避免将图像的尖峰、角点误认为噪声,保护图像的尖峰、角点等细节信息;然后用最小均方算法设计阈值,进一步控制扩散强度,建立新的各向异性滤波模型;最后用建立的新模型对提取的高频部分进行处理,对处理后的高频系数和原来的低频系数进行小波重构,得到去噪后的图像.实验结果表明,文中方法去噪性能优异,较好地保持了图像细节;另外,该方法的运行时间较短,有利于实际应用,是一种理想的方法.

摘要：对水下声波通信环境中的无线传播信道直达与非直达环境进行研究,引入几何参考模型,设计出相关模型。假设在三维水下空间的一个二维竖直横截面上均匀分布着数量无限的散射体,文中推导了水声信号到达角的概率密度函数、时间自相关函数以及多普勒功率谱密度的表达式,并分析了其几项主要参数对信道统计特性的影响。文中根据假设的参考模型提出了SOC(Sum of Cisoids)水声信道模型,以及所需参数的两种有效计算方法,并对二者的性能进行了比较。该研究拓宽了水下无线信道建模的研究方向,并且很大程度地减少了数值计算开支,降低了模型的设计与仿真的复杂度。

摘要：提出一种双向增强扩散滤波的图像去噪模型。简化扩散方程建立双向扩散系数,使模型在扩散过程中能够实现平滑与锐化的双向过程,为加强平滑和锐化强度,用小波变换增强图像,使整体图像轮廓得到增强和局部图像纹理特征得到弱化。然后,对阈值进行了自适应设计和改进,使其根据图像的最大灰度值和迭代次数自动控制阈值,进一步保留图像边缘和细节特征。实验仿真和可行性的验证结果表明,新模型去噪效果较理想,不但能抑制噪声,而且能保护细节信息,峰值信噪比得到了有效的提高,性能更优越。

摘要：针对目前多通道音频信号测量分析的实际应用与现实需求,以降低系统开发周期与成本、提升系统可扩展性为目的,设计一种低成本、低时延、高同步性的多通道音频信号采集分析系统。软件部分借鉴虚拟仪器的设计思想,硬件部分以USB总线高性能多通道数据采集单元为核心,以过采样提高信噪比,采用高速模数转换、硬件触发采样与芯片分配时钟方式提高同步性。系统具有高灵活度与可扩展性,其硬件结构易于扩展到更多通道,软件架构便于增加系统的分析功能。实验测试表明,该系统能够多通道同步稳定测量信号并进行快速分析与处理,同步录音功能便于保存音频样本以支持后续离线仿真与分析,同时该系统时延为毫秒级且在微秒范围内波动,通道间时延小于0.05 ms,同步性高。

摘要：目前的二维卷积滤波图像处理方法本质上都是基于PC端进行算法仿真,而在将仿真算法映射到硬件平台进行实现时,处理效果不佳。针对这一问题,文中提出了基于FPGA构建多种二维卷积滤波器共同实现方案。所提方案是基于FPGA平台,通过在FPGA上进行Shift⁃RAM搭建,基于二维卷积核算法,做到同时实现多种图像处理,比如RGB彩色图像处理,灰度处理和图像边缘检测,并在硬件设计上对图像边界处理的映射算法进行完善。实验结果表明,所提案能够在FPGA平台上很好地实现多种基于二维卷积的仿真算法,同时,在保证处理效果的前提下,提高了处理效率。