情境感知信號處理技術研究.pdf

1、由普適計算概念延伸而來的情境感知服務是指由各個智能設備自適應地感知、獲取、處理和反饋普適環(huán)境中的情境參數(shù)。這是一種能夠實現(xiàn)人與計算機、環(huán)境進行信息交互的新服務模式,已經(jīng)成為電子信息工程學科中極具活力的研究領域。
　　在眾多的相關技術中,利用信號的頻譜參數(shù)(頻率,幅度和相位)獲取位置信息是最常用的方法之一。為此,高精度的信號頻譜參數(shù)估計與恢復技術成為人們追求的目標。論文以RFID位置感知信號處理為背景,針對窄帶低頻短區(qū)間采樣信號、一

2、般窄帶信號、寬帶非平穩(wěn)信號和超寬帶信號等四種信號的參數(shù)估計與恢復技術展開研究,取得的成果如下:
　　1、針對窄帶低頻信號短區(qū)間頻率估計精度過低的問題,本文將全相位FFT與解析變換相結合提出一種解析全相位時延相位差法估計信號的頻率。仿真結果表明,本方法可以有效抑制正負譜干擾,以及譜線間的泄漏,在波動周期數(shù)處于0.4與1之間且無噪時,本文方法的頻率估計誤差百分比可控制在2％以內。
　　2、針對窄帶信號時延差估計在中低信噪比區(qū)估計

3、精度變差的問題,本文提出基于全相位可控頻點“類點通”濾波的相位差超分辨率時延估計方法。通過仿真驗證,在低信噪比的情況下,采用本文方法獲得信號的時延估計精度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的重心插值時延估計方法。
　　3、針對非平穩(wěn)信號的波形恢復問題,提出了一種基于時頻表示邊緣提取的FRFT的時頻濾波器設計方法。在信號和噪聲耦合但不交疊的前提下,本文方法能用較少的數(shù)據(jù)點訓練時頻面中的最優(yōu)分類線。經(jīng)仿真驗證,在信號和噪聲區(qū)域線性可分和線性不可分兩種情況下

4、,本方法可以有效地實現(xiàn)噪聲的濾除和信號恢復。同時,在高采樣率條件下,本方法可獲得更高的信噪比改善因子。
　　4、針對反向散射UWB-RFID系統(tǒng)結構的特殊性將影響TOA估計精度問題,本文推導了一種最小二乘TOA估計器。該估計器建模時考慮了雙程信道,標簽時鐘不同步等問題。同時對引入的參數(shù)項進行了化簡,將TOA估計問題轉化為有約束條件的目標函數(shù)最優(yōu)解問題。經(jīng)仿真驗證:該估計器在特殊的反向散射UWB-RFID雙程信道中具有良好的TOA檢