情境感知信號處理技術(shù)研究.pdf

1、由普適計算概念延伸而來的情境感知服務(wù)是指由各個智能設(shè)備自適應(yīng)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?qū)崿F(xiàn)人與計算機(jī)、環(huán)境進(jìn)行信息交互的新服務(wù)模式,已經(jīng)成為電子信息工程學(xué)科中極具活力的研究領(lǐng)域。
　　在眾多的相關(guān)技術(shù)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(fù)技術(shù)成為人們追求的目標(biāo)。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(fù)技術(shù)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(jié)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(jié)果表明,本方法可以有效抑制正負(fù)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(nèi)。
　　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(diǎn)“類點(diǎn)通”濾波的相位差超分辨率時延估計方法。通過仿真驗(yàn)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(fù)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(shè)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(diǎn)訓(xùn)練時頻面中的最優(yōu)分類線。經(jīng)仿真驗(yàn)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(shí)現(xiàn)噪聲的濾除和信號恢復(fù)。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(jié)構(gòu)的特殊性將影響TOA估計精度問題,本文推導(dǎo)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(biāo)簽時鐘不同步等問題。同時對引入的參數(shù)項(xiàng)進(jìn)行了化簡,將TOA估計問題轉(zhuǎn)化為有約束條件的目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)解問題。經(jīng)仿真驗(yàn)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