一、二次插值方法在信号处理中的应用（论文文献综述）
欧海峰[1]（2021）在《基于FPGA的雷达地面目标SAR成像方法研究》文中提出合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）作为一种全天候、全天时、远距离的主动式探测成像雷达,突破了实孔径天线成像时对方位向分辨率的限制,实现了探测目标的高分辨率成像,广泛应用于地面目标成像场景。针对SAR成像时大量回波数据的快速高效处理在传统结构的数字信号处理器中难以实现的问题,本文利用现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）模块化、高速并行的数据处理特性,研究了基于FPGA的雷达地面目标SAR成像方法,下面是研究内容和成果。第一部分,本文研究了SAR成像基本理论,搭建了机载SAR成像仿真平台并建立时域回波模型生成后续研究使用的SAR回波数据。研究对比了常规距离多普勒（Range Doppler,RD）算法、改进RD算法和线性调频变标（Chirp Scaling,CS）算法原理及成像效果。结合本文基于FPGA硬件平台实现SAR成像处理的前提,根据算法运算量和成像精度,选择了硬件资源消耗少、成像精度高、处理速度快的改进RD算法作为后续SAR成像信号处理算法。并对算法通过快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）获取窄带回波信号频率时精度较低的问题,提出采用线性调频Z变换（Chirp-Z Transform,CZT）进行回波信号的频率细化,从而提高了窄带回波信号的频率精度。第二部分,设计了基于FPGA的SAR成像处理方案,主要包括SAR回波信号的预处理和SAR成像算法处理。预处理主要完成SAR中频回波信号的降频处理,降低后续成像算法处理时的数据量。SAR成像算法部分主要完成距离向脉冲压缩、距离徙动矫正和方位向脉冲压缩。第三部分,基于FPGA实现所设计的SAR成像方案。利用VIVADO软件中的VIVADO SIMULATOR工具对设计方案的各模块进行功能仿真,并与理论仿真结果对比。结果表明:FPGA处理得的SAR成像结果与MATLAB理论仿真结果存在的最大相对误差不超过0.14%,满足预期指标要求。另外,基于FPGA实现了CZT时频转换模块,并利用CZT完成距离向回波信号的脉冲压缩,脉冲压缩精度比利用FFT方法获得的距离向脉冲结果精度最多可提高2.52m。由此说明,本文设计的SAR成像处理方案及相关改进方法能够在FPGA硬件中正确实现,并满足SAR成像处理精度要求。
孙苗[2]（2021）在《爆破地震波信号处理HHT改进算法及应用研究》文中研究指明随着国民经济迅速发展,爆破技术得到了广泛的应用。工程爆破给国家经济建设带来便利的同时,爆破地震效应对周围环境的不利影响也不容忽视。爆破地震波信号具有瞬时、突变和震荡特征,属于典型的非平稳信号。通过信号处理可实现从爆破地震波信号中提取可靠的时间、频率、能量等特征参数,从而反映场地爆破振动衰减规律。对爆破振动危害控制、科学制定抗震措施等具有重要的意义。目前信号处理方法大多是基于平稳、线性信号的处理方法,这些方法处理效果较差,难以获得反映真实爆破振动特性的时频能量参数。希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang Transform,HHT）是一种依据数据本身的特性来进行模态分解的自适应信号处理方法,分析过程中很好地保留了监测信号本身的特性。该方法所得结果可更好地反映爆破地震波监测信号自身的特点,可得到具有高分辨率的时频能量处理结果,从而达到提高非平稳信号处理准确性的目的。由于爆破地震波信号具有强背景噪声及非平稳性等特性,导致传统HHT在爆破地震波信号处理中存在不足,如模态混淆、端点效应,及若干瞬时频率缺乏实际意义,上述问题都会在不同程度上影响传统HHT爆破地震波信号处理精度。本文依托国家自然科学基金“爆破-地下水协同作用下板岩隧道围岩劣化机制研究（41672260）”以及“公路隧道二扩四建造技术研究”、“地下水封石洞液化石油气储库成套技术研究”和“水下钻孔爆破地震波与水中冲击波协同作用”等横向课题,针对传统HHT算法爆破地震波信号处理时出现的模态混叠、端点效应和若干瞬时频率缺乏实际意义等问题进行了全面的分析。结合前人的研究成果对这些问题产生的原因、以及这些问题对信号处理精度造成的不利影响进行了系统地研究,最终提出了“爆破地震波信号处理HHT改进算法及应用研究”这一研究课题。在查阅大量国内外相关文献和进行大量现场调查、监测的基础上,利用MATLAB编程语言开发平台,对传统HHT及其改进算法进行全面分析,主要研究内容和成果如下:1.爆破地震波信号处理方法研究运用Matlab语言编程,对短时傅里叶变换（Short Time Fourier Transform,STFT）、连续小波变换（Continuous Wavelet Transform,CWT）、离散小波变换（Discrete Wavelet Transform,DWT）和HHT进行了从信号分解重构到信号频谱分析、分辨率对比、以及降噪应用等方面的对比研究。从多方面探讨了HHT在爆破地震波信号处理领域的适应性和优越性。2.HHT-EMD模态混淆降低方法研究提出了补充集合经验模态分解（Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD）和多尺度排列熵（Multiscale permutation entropy,MPE）的CEEMD-MPE组合算法,同时结合高等数学最值问题求解方法,建立了爆破地震波信号自适应光滑降噪模型,达到抑制EMD固有模态混淆现象的目的。3.HHT-EMD端点效应抑制方法研究利用爆破地震波信号在端点处的发展趋势及其与全局信号的关联性,提出了边界局部特征尺度自适应匹配延拓的爆破地震波信号端点效应抑制方法,并通过仿真信号试验来验证了该方法对端点效应具有良好的抑制作用。4.HHT-IMF归一化处理方法研究通过Matlab代码编程将EMD模态混淆降低方法和EMD端点效应抑制方法进行联合,形成了EMD模态混淆和端点效应联合抑制算法,对该算法得到的IMF的调频分量进行了Hilbert变换,即可实现改进归一化Hilbert变换（Improved normalized Hilbert transform,INHT）。并通过仿真信号验证了INHT算法比Hilbert变换运算更稳定,运算得到的时频分布更准确合理。5.基于HHT改进算法的爆破振动信号处理方法及应用研究（1）通过对自适应光滑降噪模型在公路隧道扩挖爆破地震波信号降噪处理中的应用,发现自适应光滑降噪模型可以在保留原始信号真实成分的前提下对原始信号进行降噪处理,进而抑制了EMD固有的模态混淆现象。为准确分析场地爆破振动衰减规律提供了分析基础,为爆破工程设计、爆破振动危害控制提供了依据,是科学制定抗震措施的前提。（2）通过对改进HHT算法在地下洞室爆破网络延时分析中的应用研究,发现改进HHT算法得到的实际微差时间间隔和起爆网络设计爆破段别一一对应。通过将实际微差时间间隔和雷管理论延时间隔进行对比分析,可判断施工中雷管是否正常服役,对爆破安全控制具有重要的现实意义。（3）通过对改进HHT算法在水下钻孔爆破地震波信号时频能量分析中的应用研究,发现随爆心距增加,信号主频和能量向低频发展;高频持续时间减小,低频持续时间增多,低频影响范围增大。爆破地震波信号高频能量占比下降,低频能量占比增高;IMF分量对同一建筑物不同阵型下建筑物质点振动速度具有不同的放大效应,阵型对应的自振频率和IMF分量主频最接近时,共振作用最强烈。为水下钻孔爆破震动危害控制和预测研究提供了理论研究基础。
魏阳杰[3]（2021）在《非合作水声通信信号的截获与辨识》文中研究表明非合作水声通信信号的截获与辨识是水声通信信号处理领域的研究热点之一。论文针对无先验信息条件下,即非合作条件下的信号截获、特征与参数提取以及通信信号模式判决等技术进行了研究。本文的主要研究内容和贡献如下:（1）针对常规能量检测方法没有充分利用水声通信信号特点使得信号处理增益较低的问题,本文利用水声通信信号的循环平稳特性以及循环平稳分析良好的抗噪声性能,引入了基于循环平稳的信号检测方法。同时在传统循环谱基础上提出了一种单循环频率检测统计量优化构造方法,提高了非合作条件下的截获检测性能。分析表明,相较于常规的能量检测方法,该方法易于设定检测阈值,且抗噪声能力以及鲁棒性较强。（2）针对多类型非合作水声通信信号特征的差异性和混叠性,本文首先提出了基于多特征分层处理的信号识别方法。该方法利用信号的自相关特性与线谱特征以及分层分类器架构逐层分辨信号,直到完成全部信号类别识别。分析表明该方法可对二进制相移键控信号、正交相移键控信号、二进制频移键控信号、四进制频移键控信号、最小频移键控信号、直接序列扩频信号以及正交频分复用信号这些常用水声通信信号进行有效识别。为了进一步提高特征的可分辨性,本文提出了基于时频域特征与循环谱熵特征的支持向量机分类方法,进一步提升了在低信噪比环境中对于相移键控信号以及频移键控信号的识别性能。（3）研究并提出了多种非合作水声通信信号参数估计方法,实现了符号周期、子载波个数、伪码周期、伪码序列等信号参数的有效估计。本文首先利用水声通信信号的循环谱特征,提出了基于载频预估与循环谱截面特征的水声通信信号符号周期估计方法,实现了低信噪比下信号符号周期的稳健估计。接着,根据正交频分复用信号本身的产生机理,提出了基于去前缀符号长度与符号周期预估的正交频分复用信号子载波个数估计方法,解决了正交频分复用号子载波个数难以估计的问题。针对传统二次谱容易产生虚假谱峰的问题,提出了基于二次谱校正的直接序列扩频信号伪码周期估计方法,消除了虚假二次谱峰对伪码周期估计的影响。针对传统的固定步长LEAP（On-lineunsupervised LEArning neural network for adaptive feature extraction viaPrincipal component analysis,LEAP）神经网络估计直接序列扩频信号伪码序列时收敛速度慢的问题,提出了一种变步长方法,提高了LEAP神经网络的收敛速度。分析表明,本文提出以及改进的通信信号参数估计方法性能良好。（4）设计构建了非合作水声通信信号的截获与辨识系统,给出了系统的总体架构设计与处理流程,并利用实际实验数据详细分析了系统的性能。
陈长伟[4]（2020）在《并发双频通信发射机失真补偿技术研究》文中研究指明随着无线通信需求与技术的发展,新的通信体制不断涌现,而由于频谱资源的稀缺性,不同通信体制所分配到的频谱通常不连续。并发多频通信发射机的研制可以保证不同通信体制同时使用,同时能降低多体制/双频段集成通信系统的复杂度和成本,其中以并发双频系统最为常见。并发双频通信发射机的各种技术包括双频滤波技术、双频功率放大器匹配技术、双频天线技术和双频功率放大器失真补偿技术。然而,并发双频信号的组合峰均比高于单频信号,降低了双频通信发射机效率。信号通过双频通信发射机时产生更严重的非线性失真,不仅包括带内信号失真,而且不同频带间也会产生交调失真,与发射机调制器等失真结合起来,大大增加了失真补偿的难度和失真补偿的计算量,存在系统性能和复杂度不能兼顾等问题。本文为兼顾削峰效率、失真补偿性能和计算复杂度,将输入信号特性和发射机固有非线性特性与补偿结合起来,在峰均比抑制中考虑了双频信号的组合效应,在失真补偿中,结合发射机的固有失真特性和输入信号的概率分布特性,大大降低了计算复杂度而保持同等的失真补偿性能,兼顾了系统性能和复杂度。本文的具体创新如下:1)提出了一种基于输入双频信号优化匹配的二维峰均比抑制算法。并发双频信号较传统的单频信号更复杂,其双频组合效应造成了传统方法存在过剪切和欠剪切等问题,针对这些问题,本文提出了一种基于输入双频信号优化匹配的二维峰均比抑制方法。该算法通过对输入信号幅度优化剪切匹配,避免了过剪切和欠剪切问题,改善了削峰抑制法产生的失真。仿真结果表明,该算法和传统算法比较改善了双频信号的峰均功率比抑制和削峰引入的失真。2)提出了一种低复杂度的二维峰值对消法。传统削峰滤波法中滤波计算量非常高,同时峰值再生降低峰均比抑制的效果。针对该问题,本文提出一种低复杂度的二维峰值对消法,该方法通过将所需要剪切的峰值噪声视为双频抛物线的组合,从而根据双频信号组合效应构建所需削峰的信号,仿真结果表明,所提的二维峰值削峰法适用于中等削峰量,由于无需滤波或相关计算处理,极大的降低了计算复杂量,而所得到更优的峰均比抑制和近似的误码率性能。3)提出了一种可补偿PM-PM和PM-AM失真的实数多项式模型。传统方法利用记忆多项式对功率放大器进行建模,而忽视了在宽带情况下,输入信号的相位变化会在发射机线性宽带滤波器和功率放大器中引起失真。本文针对发射机的强非线性特性,分析发现了发射机存在的PM-PM和PM-AM失真规律,提出了一种可补偿PM-PM和PM-AM失真的实数多项式模型,所提的模型通过IQ分量的实数作为模型的输入不仅包含输入信号的幅度信息,还包含了其相位信号,可以表征并补偿在宽带信号输入下产生的PM-PM和PM-AM失真,解决了精度和计算量的平衡,测试结果和相关分析表明,实数多项式模型表征失真更完备,可以更精确的表征发射机的失真特性,同时实数的计算复杂度低于复数,带来了计算量的减少,兼顾了发射机失真补偿性能和计算复杂度的问题。4)提出了一种基于变阶插值函数的功率放大器查找表模型。传统的功率放大器模型均未结合功率放大器固有的非线性输入输出特性,利用通用模型如记忆多项式或者查找表模型来表征从而造成计算度复杂,计算资源的浪费。实际上功率放大器的固有非线性中,功率放大器在小信号驱动时呈线性,随着幅度的增加,非线性逐渐增强,针对这一现象,本文提出一种基于变阶插值函数的发射机LUT模型,在小信号时,利用线性插值来拟合功率放大器非线性特性,随着输入信号幅度的增加,增加插值函数的阶数以提供足够的自由度来拟合增加的非线性度。同时根据拟合函数的连续性和平滑性,提前分析函数系数之间的关系减少所需提取的模型参数数量,进一步大大降低了模型提取的复杂度。仿真结果表明,相对于传统的非线性补偿模型,本文提出的基于变阶插值函数的LUT模型在近似性能下大大降低了模型提取的复杂度。5)提出了一种基于信号和功率放大器特性的发射机加权记忆多项式模型,功率放大器的失真特性取决于输入信号的幅度,而传统的功率放大器模型未结合输入信号的分布特性,采用的通用等精度模型不能达到非线性补偿的最优效果。本文结合输入信号的特性,根据其幅度对失真的影响和幅度的分布,对传统的记忆多项式模型进行加权,在保持计算量不变的同时,通过对大信号和高概率信号的加权,减少其造成的非线性,从而改善整体非线性补偿的效果。测试和分析结果表明,相对于传统通用记忆多项式模型,本文所提的加权记忆多项式模型能兼顾算法的复杂度和非线性补偿的性能。
张艺坤[5]（2020）在《基于多核DSP的SAR成像与GMTI算法设计》文中认为机载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）不仅具备对地面静止物体的远距离、高分辨率成像,同时还可以实现对地面动目标的检测,在军事和民用领域都有极大的应用价值。针对SAR信号处理具有回波数据量大、算法计算复杂、实时性要求高等特点,结合无人机载平台特性,设计便于无人机搭载的高性能SAR实时信号处理系统是当今SAR研究热点之一。本文设计的SAR实时信号处理系统采用基于3U尺寸的VPX总线设计,该系统集信号采集功能、信号处理功能、数据存储功能和数据回放功能于一体,由多个功能模块组成。其核心为信号处理模块,该模块基于多核DSP芯片TMS320C6678设计而成,负责完成大部分信号处理任务。TMS320C6678芯片内部集成了8个工作主频可达1.25GHz的C66x系列内核,此外还具有三级存储结构和丰富的接口资源。这些特性使其可以满足SAR实时信号处理所需的高传输带宽、大数据量和大计算量等要求。本文的主要工作是设计基于多核DSP芯片TMS320C6678的嵌入式实时信号处理软件,实现条带SAR成像、聚束SAR成像、GMTI处理与DBS成像结合等功能。针对SAR处理过程具有大数据量、可并行处理等特点,本文提出一种数据分段存储方法,将数据按照距离向分为八段存储,便于多核DSP并行协同处理数据。此外,本文还提出了一种基于C6678的大数据量非方阵矩阵原址转置方法,将非方阵矩阵划分为若干小方阵,然后针对小方阵进行矩阵转置,从而实现大方阵的矩阵原址转置,节省存储空间占用;同时,转置后的数据在后续的DMA时效率更高,可以提升程序执行效率。本文结合这两种方法进行软件设计,具体设计内容包括软件整体框架设计和算法设计。算法设计时根据模式不同可分为条带SAR成像模式、聚束SAR成像模式和GMTI模式。SAR模式下本文结合机载平台特性与实测数据,在距离-多普勒算法（Range-Doppler,RD）和极坐标格式算法（Polar Format Algorithm,PFA）基础上增加相应算法模块进行算法改进,主要包括运动补偿模块、PGA估计模块、方位调频率估计模块和图像校正模块等。此外在GMTI模式下本文将GMTI处理与DBS成像相结合进行工程实现。在不同模式下进行算法设计时,本文首先依据所改进的算法处理特点及项目需求进行DSP间任务分配及数据交互方案设计。然后给出各个模式下的算法处理流程和各算法模块的具体设计与实现方法。最后结合雷达实测数据在每种模式下进行功能测试,可以得到清晰的地面场景图像和动目标点迹,对图像分辨率等指标分析过后均符合要求,验证了本文设计的可行性。
刘卫强[6]（2020）在《基于机器学习的分布式全波形激电信噪分离与反演成像方法》文中研究表明激发极化电法勘探（激电法）是一种针对地质体导电性和激电性差异进行探测的地球物理分支方法。近年来国内外先后研发了分布式全波形电法勘探仪器设备,激电数据采集效率得到迅速发展,但相应的数据处理解释方法依然有所滞后。本文的研究目的是针对分布式激电勘探产生的大规模数据,建立一套初步智能化的信噪分离与反演成像方法,提高激电勘探的数据质量和应用效果。为了提高分布式激电抗干扰数据处理的精度和效率,本文提出了基于降噪方法库与统计决策的抗干扰技术。首先实现了三维介质的激电全波形响应正演模拟,通过分析生成的激电全波形理论信号与不同类型噪声干扰特征,提取最能表征时间序列类型的八个时/频域统计分量。继而模拟生成激电信号库与噪声库,通过支持向量机（SVM）分类算法实现机器对时间序列中不同噪声干扰的判断识别。然后,通过学习总结信号处理领域的相关知识,优选并改进五种有针对性的信号处理技术,包括:经验模态分解、波形匹配、稳健估计、主成分分析和小波分析等,并集成为一个降噪方法库,供决策系统自动选择相应的信号处理技术,实现干扰压制。上述方法是一种基于统计分析与信号处理知识驱动的自动化抗干扰算法。为了克服激电反演成像中常规拟线性最优化算法依赖初始模型、分辨率不足等问题,本文对两种机器学习算法进行改进,提出了样本压缩神经网络算法和自适应聚类分析算法,分别应用于激电勘探数据反演和边界识别。首先通过随机介质模型理论生成电性介质模型样本,通过分布式计算正演产生理论响应,然后用理论模型和响应数据训练神经网络模型,对新数据进行预测。为降低数据冗余性,本文将数据压缩技术与人工神经网络相结合,降低输入输出样本维度,提高神经网络反演的速度与精度。为了进一步根据反演结果划分异常体的边界,本文对聚类分析进行改进,根据原始数据的分布特征和稳健统计,实现聚类数目的自动确定,进而对反演结果进行属性聚类、边界拾取和异常中心定位。上述方法进一步提高了激电反演成像的精度和自动化水平。最后,将本文提出的方法应用于我国西南某铅锌多金属矿区的实测激电数据,获得了超过5000个测点上的高品质激电数据。分析了不同电极极距与不同观测频率下的抗干扰效果,对误差进行了统计;并将抗干扰处理前后的电性扫面和测深数据进行了对比。同时采用新的反演成像算法,根据实测的全波形数据分别进行了平面激电参数反演、二维电测深反演、三维多剖面反演等处理,并对反演结果进行边界拾取和属性聚类。数据处理结果反映出了测区地下介质电阻率极化率的异常特征,结合测区地质资料推断了成矿有利区,算法效果得到验证。综上,为了提高分布式全波形激电勘探的数据质量和应用效果,本文开展了两种综合算法研究,包括:基于降噪方法库与统计决策的干扰压制算法,基于样本压缩神经网络和自适应聚类的反演成像算法。模拟和实测数据的测试表明,新算法可有效提高激电数据质量并增强观测数据对地下异常体的反映能力,同时提高数据处理解释的精度与自动化水平。本文的框架和算法可进一步迁移到其他人工源电磁勘探方法中,目前相关研究已经开展。
霍步伟[7]（2020）在《基于升采样的数字图像相关方法研究》文中进行了进一步梳理数字图像相关（DIC,Digital Image Correlation）测量方法可用于测量物体表面位移,因其设备简单,非接触测量,使用环境要求低等优势,已经成为光测力学学术界和工业界最为活跃的测量方法。然而,算法与计算参数的选取等诸多因素影响着数字图像相关方法的亚像素位移测量精度,且当前亚像素位移测量精度相对较低,无法满足目前工程上对精度的需求,因此,本文主要围绕如何提高数字散斑相关方法的亚像素位移测量精度展开研究。本论文研究了数字散斑相关测量方法的基本理论,分析了散斑变形前后的坐标关系,介绍多种子区匹配的相关系数准则,建立了亚像素位移测量的数学模型,主要有灰度插值法和曲面拟合法,并总结了多种常见插值算法。传统灰度插值法中采用更高阶插值算法并不能使得亚像素位移测量精度更进一步提高,为此,本文将研究基于升采样的数字图像相关测量方法。本文提出一种升采样与B样条插值相结合的插值方法。首先,分析数字信号处理领域中的升采样的基本原理,并分别从时域和频域的角度详细推导在数字域中增加信号采样率的实现流程,接着给出抗镜像内插数字滤波器的窗设计法。其次,基于升采样处理只能对数据序列点倍数插值的结果上,再进行B样条插值以达到对数据序列任意点插值的目的。最后,为了验证所提出插值方法的有效性,针对计算机模拟的一维测试序列进行插值仿真实验,结果表明升采样与B样条插值相结合的插值方法比只使用B样条插值的方法具有更高的插值精度。本文提出将升采样与B样条插值结合的插值方法应用于数字散斑位移测量的方法当中。首先,针对插值模块,给出二维升采样处理的实现步骤,分析数字散斑图像的频谱,固定抗镜像内插数字滤波器的相关参数。其次,针对位移定位算法模块,分析并推导DIC中两种主流的非线性迭代算法:前向加性高斯牛顿（FA-GN,Forward Additive Gauss-Newton）和反向组合高斯-牛顿法（IC-GN,Inverse Compositional Gauss-Newton）,确定采用这两种算法下的基于升采样处理的亚像素位移测量的整体流程。之后,采用上述一维测试序列进行仿真实验,结果表明升采样与B样条插值结合的插值方法比只使用B样条插值的方法具有更好的位移测量精度。最后,针对计算机模拟的和真实的二维数字散斑图像,采用零均值归一化最小平方的相关准则,从位移均值偏差、标准差和均方根误差的角度给出衡量位移测量精度的比较结果。仿真结果表明基于升采样的数字图像相关方法可以显着降低插值带来的误差,而且保证了标准差的稳定,提高了数字图像相关方法的位移测量精度,满足物体变形场位移测量的稳定性与高精度需求。
张小卫[8]（2020）在《基于稀疏重构的DOA估计方法研究》文中指出随着稀疏重构理论的发展,基于稀疏重构的DOA估计方法逐渐地兴起,并取得了一系列成果。稀疏重构类DOA估计方法对小快拍、低信噪比及相关性信号具有极强的适应能力,同时具有超高的角度分辨率,得到了广泛的关注与应用。然而,由于稀疏约束函数凸松弛引起的模型误差、由于网划分引起的网格失配以及由于阵元互耦效应的影响,使稀疏重构模型构建困难等,严重地制约了稀疏重构类DOA估计的发展并限制了其应用范围。本文旨在研究并解决目前稀疏重构类DOA估计方法中的模型误差、网格失配及阵元互耦条件下稀疏重构模型构建困难等问题,提高角度估计性能和扩展应用范围。本文的主要工作概括如下:针对稀疏约束函数凸松弛引起的模型误差问题,研究了基于近端分裂和连续非凸近似的Off-gird DOA估计方法。首先,采用一阶泰勒插值技术构建阵列输出Off-grid信号模型,并在模型中引入网格间距约束条件;其次,在模型中采用一族复高斯函数作为稀疏诱导函数,并采用连续非凸近似的方法逐渐地使其逼近?0范数,有效地缓解了由于稀疏约束函数凸松弛引起的模型误差问题,同时避免了算法陷入局部最优的风险;最后,利用稀疏诱导函数的可微特性,设计了一种近端分裂交替更新策略,保证了迭代算法的收敛性,并且通过解决一系列的近端迭代问题实现参数的更新,极大地提高了所提方法的计算效率。针对空域网格划分引起的网格失配问题,研究了基于参数化字典学习的Off-gird DOA估计方法。首先,从字典学习的角度出发,将DOA估计问题视为字典化参数学习问题,其中阵列流型字典由信号入射角度参数θ唯一确定,并通过观测数据不断地学习该参数;其次,在参数化字典的学习中,采用稀疏贝叶斯重构框架,并对其中未知变量的更新采用快速贝叶斯推断框架,提高了算法的运行速率;再次,在对分层贝叶斯模型分析的基础上,采用了一种三层贝叶斯概率模型,更好地诱导解的稀疏性;最后,在多快拍采样数据中,考虑了不同快拍采样数据之间的相关性,在贝叶斯推断中引入相关矩阵,有效地利用了多快拍采样数据的结构信息。针对阵元互耦条件下稀疏重构类DOA估计模型构建困难问题,研究了未知阵元互耦条件下的稀疏On-grid DOA估计方法。首先,研究了可以适用于任何几何结构且构造方法简单的转换矩阵构造方法;其次,研究改进了阵列流型矩阵和互耦条件下阵列输出信号模型,并利用阵列入射信号的空域稀疏性,研究了不存在任何互耦参数补偿且可以利用所有阵元输出数据的基于块稀疏重构的阵元互耦条件下On-grid DOA估计模型;最后,利用参数分裂技术对块稀疏重构问题进行求解,交替地更新块稀疏信号和辅助参数,并采用了预测-校准加速技术加快了迭代的收敛速度。针对未知互耦条件下稀疏On-grid方法中的网格失配问题,研究构建了未知互耦条件下DOA与互耦参数估计框架和基于稀疏正则化最小二乘（SRLS）的未知互耦条件下Off-grid DOA估计方法。首先,利用混合Frobenious/?1范数描述联合块稀疏信号的稀疏度,将互耦条件下的DOA估计问题转换为一个联合块稀疏信号恢复问题;其次,采用一阶泰勒插值技术构建了两种未知互耦条件下的Off-grid稀疏信号模型,两种模型均可克服网格划分带来的网格失配问题并具有相同的最优解;最后,对该优化模型构建了交替迭代更新框架,交替地更新联合块稀疏信号、互耦系数向量及网格偏移量向量。
郭志伟[9]（2020）在《时频分析在高精度地震资料处理中的应用研究》文中研究表明时频分析技术是地震资料处理和分析的关键技术。地震信号作为典型的非平稳信号,通过时频分析进行处理,可以快速高效获取地下储层的相关信息,为后续地震资料的分析和解释提供参考和依据。本文以时频分析方法为基础,研究了时频分析在高精度地震资料处理重要环节中的应用。初至自动拾取是地震资料处理中基础且重要的工作,关系到静校正和近地表速度模型的建立等后续地震资料处理的成败。地震勘探正向全方位、高密度、多维多分量、高分辨率、高保真度方向发展,地震勘探数据量越来越大。研究适合于海量地震数据精确高效拾取初至的方法十分必要。本文提出了基于CEEMD的初至拾取自动方法和基于约束线的初至自动拾取方法,与常规方法相比,新方法处理流程简单、高效,能够提供精确的初至信息,特别是适用于海量数据处理。地层吸收效应造成了地震波能量衰减、分辨率降低,反Q滤波能够有效恢复衰减能量、提高分辨率。本文针对常规反Q滤波采用的增益函数不能对信噪比进行自适应的问题,提出了时空变自适应反Q滤波方法。该方法在增益函数中设置与地震资料局部信噪比有关的具有时空变特征的增益参数,根据信噪比对高频成分进行自适应补偿。时频分析结果显示该方法兼顾分辨率和信噪比,对实际资料的适应性较好,具有较好的应用效果。频谱分解方法能够揭示地震资料中隐藏的有价值信息。利用基于瞬时频率二阶局部估计的二阶同步压缩变换对地震信号进行谱分解,能够获得聚焦性好、清晰度高的时频分布,同时还能够进行信号分离和重构。该方法能够精细刻画地震属性、反映储层流体性质和储层地质特征,具有广阔的应用前景。多次波会引起地震资料中有效反射波的频率、振幅以及相位产生畸变,降低地震资料的信噪比,造成地震资料偏移、速度分析等后期处理的误差,影响中深层目标储层的预测精度,进而影响地震资料解释的准确性和可靠性。针对多次波特别是层间多次波的问题,本文提出了自适应Shearlet变换和高分辨率Radon变换相结合的层间多次波压制方法。该方法不仅能有效去除层间多次波,还能够提高地震资料的信噪比、保真度和分辨率,具有较好的应用效果和前景。
马俊逸[10]（2020）在《几何逼近方法及其在数字图像处理领域的应用》文中指出函数逼近问题在数字图像处理、通信工程中有着比较广泛的应用。本文研究了基于逼近的若干算法及其在数字图像处理中的应用,主要内容包括以下三点:（1）指数不等式逼近三角函数及其在数字信号领域的应用研究。提出了一种指数不等式逼近方法,用于改进一些着名的三角不等式,包括Jordan不等式,Cusa-Huygens不等式,Becker-Stark不等式等,并为它们提供了简单的证明。数值实例表明,与已有的方法相比,本章的方法可以获得更好的逼近结果,得到的结果可有望应用于数字图像处理和通信领域中。（2）帕德逼近三角函数包围盒方法及其在数字图像处理领域的应用研究。提出了一种基于两点帕德逼近的方法,针对Wilker等着名三角函数,该方法具有比已有方法更优的逼近效果,并对此提供了一种新的证明方法。得到的数值结果说明,此方法相比现有方法拥有更小的逼近误差,得到的结果有望同时应用于加速双边滤波算法。（3）基于逼近的图像噪声定位算法研究。提出一种基于逼近的噪声点定位算法,通过试验表明该算法对于定位图像中可能存在的噪声具有一定的作用。有望将该算法用于需要进行噪声判定的图像处理中,比如瑕疵检测等;同时还可用于一些对噪声敏感的图像算法中,比如Snake算子、拉普拉斯算子,以避免噪声的干扰。在定位噪声的基础上,进一步基于能量函数提出了区分度的概念,有望通过该算法提供像素点分类的先验概率。
二、二次插值方法在信号处理中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二次插值方法在信号处理中的应用（论文提纲范文）
（1）基于FPGA的雷达地面目标SAR成像方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 SAR成像理论及算法研究 |
| 2.1 SAR成像理论 |
| 2.1.1 SAR成像原理 |
| 2.1.2 SAR成像性能指标 |
| 2.1.3 SAR回波信号处理技术 |
| 2.2 地面点目标成像模型建立 |
| 2.2.1 SAR回波信号模型建立 |
| 2.2.2 SAR成像模型参数设置 |
| 2.2.3 SAR回波数据生成 |
| 2.3 SAR成像算法研究及仿真结果对比 |
| 2.3.1 RD算法 |
| 2.3.2 改进RD算法 |
| 2.3.3 CS算法 |
| 2.4 算法选择及频率分析方法改进 |
| 2.4.1 基于FPGA的SAR成像算法选择 |
| 2.4.2 频率分析方法改进 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于FPGA的SAR成像方案设计 |
| 3.1 方案设计 |
| 3.1.1 基于FPGA的SAR成像方案 |
| 3.1.2 预期技术指标 |
| 3.2 预处理模块设计 |
| 3.2.1 AD采样控制模块设计 |
| 3.2.2 数字下变频模块设计 |
| 3.3 基于FPGA的RD算法模块设计 |
| 3.3.1 RD算法模块设计 |
| 3.3.2 脉冲压缩模块的FPGA设计 |
| 3.3.3 距离徙动校正模块设计 |
| 3.4 基于CZT的脉冲压缩模块改进设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于FPGA的SAR成像方法实现 |
| 4.1 FPGA仿真验证平台简介 |
| 4.2 基于FPGA的AD采样控制模块实现 |
| 4.3 数字下变频模块实现 |
| 4.3.1 两路正交信号产生 |
| 4.3.2 抽取滤波模块实现 |
| 4.3.3 低通滤波器实现 |
| 4.3.4 数字下变频模块全程仿真结果 |
| 4.4 距离向脉冲压缩模块实现 |
| 4.4.1 基于FPGA的FFT模块实现 |
| 4.4.2 复数乘法器模块搭建 |
| 4.4.3 IFFT计算模块实现 |
| 4.4.4 距离向脉冲压缩模块仿真结果分析 |
| 4.5 距离徙动校正模块实现 |
| 4.6 方位向脉冲压缩模块实现 |
| 4.7 基于FPGA的CZT模块实现 |
| 4.7.1 基于CZT的回波信号时频转换 |
| 4.7.2 FFT与CZT的脉冲压缩结果对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究内容及成果 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）爆破地震波信号处理HHT改进算法及应用研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题来源、目的与意义 |
| 1.1.1 选题来源 |
| 1.1.2 选题目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与评述 |
| 1.2.1 爆破地震波特性研究现状 |
| 1.2.2 爆破震动信号分析技术研究现状 |
| 1.2.3 HHT在爆破地震信号处理中的硏究现状 |
| 1.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 爆破地震波信号处理方法基本理论 |
| 2.1 傅里叶变换和短时傅里叶变换 |
| 2.1.1 傅里叶变换 |
| 2.1.2 短时傅里叶变换 |
| 2.1.3 Gabor变换 |
| 2.2 小波变换 |
| 2.2.1 小波母函数 |
| 2.2.2 小波基函数 |
| 2.2.3 小波变换 |
| 2.2.3.1 连续小波变换 |
| 2.2.3.2 离散小波变换 |
| 2.3 HHT算法原理 |
| 2.3.1 经验模态分解 |
| 2.3.1.1 EMD算法理论介绍 |
| 2.3.1.2 固有模态函数 |
| 2.3.1.3 EMD算法实例演示 |
| 2.3.2 Hilbert变换 |
| 2.4 常用信号处理方法对比研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 爆破振动信号HHT-EMD模态混淆降低方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 爆破地震波信号EMD模态混淆问题产生的原因及解决办法 |
| 3.2.1 爆破地震波信号EMD模态混淆问题产生的原因 |
| 3.2.2 爆破地震波信号EMD模态混淆解决方法 |
| 3.2.2.1 EMD模态混淆改进算法 |
| 3.2.2.2 爆破地震波信号自适应光滑降噪模型 |
| 3.3 基于给定信噪比的自适应光滑降噪模型的降噪效果评价 |
| 3.3.1 自适应光滑降噪模型的降噪效果评价指标 |
| 3.3.2 模态分解算法比选 |
| 3.3.3 建立基于CEEMD-MPE的自适应光滑降噪模型 |
| 3.3.4 基于给定信噪比的自适应光滑降噪模型的降噪评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 爆破振动信号HHT-EMD端点效应抑制方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 EMD端点效应产生的原因及改善方法 |
| 4.2.1 EMD端点效应产生的原因 |
| 4.2.2 改善EMD端点效应的方法 |
| 4.2.2.1 边界局部特征尺度自适应匹配延拓的EMD端点效应抑制法 |
| 4.2.2.2 其他端点效应抑制方法 |
| 4.3 多种EMD端点效应抑制方法在仿真信号比选 |
| 4.3.1 仿真信号的建立 |
| 4.3.2 仿真信号多种端点效应方法处理分析 |
| 4.3.3 端点效应处理评价指标 |
| 4.3.4 仿真信号端点效应处理结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 爆破振动信号HHT-IMF归一化处理方法研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 爆破振动信号IMF归一化处理必要性和处理方法研究 |
| 5.2.1 爆破振动信号IMF归一化处理必要性研究 |
| 5.2.2 爆破振动信号IMF归一化处理方法研究 |
| 5.2.2.1 EMD模态混淆和端点效应联合抑制算法 |
| 5.2.2.2 爆破振动信号IMF归一化处理方法研究 |
| 5.3 基于仿真试验的HT和 INHT对比研究 |
| 5.3.1 仿真信号的建立 |
| 5.3.2 IMF归一化处理 |
| 5.3.3 仿真信号HT和 INHT对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 爆破振动信号HHT改进算法应用研究 |
| 6.1 爆破地震波信号处理HHT改进算法 |
| 6.2 自适应光滑降噪模型在公路隧道扩挖爆破地震波信号降噪处理中的应用 |
| 6.2.1 工程背景 |
| 6.2.2 爆破振动监测 |
| 6.2.3 自适应光滑降噪模型的公路隧道扩挖爆破地震波信号降噪处理分析 |
| 6.3 改进HHT算法在地下洞室爆破网络延时分析中的应用 |
| 6.3.1 工程背景 |
| 6.3.2 爆破振动监测 |
| 6.3.3 改进HHT算法的爆破网络延时分析 |
| 6.4 改进HHT算法在水下钻孔爆破地震波信号时频能量分析中的应用 |
| 6.4.1 工程背景 |
| 6.4.2 爆破振动监测 |
| 6.4.3 改进HHT算法的水下钻孔爆破地震波信号时频能量分析 |
| 6.5 本章小节 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）非合作水声通信信号的截获与辨识（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 通信信号截获研究现状 |
| 1.1.2 通信信号辨识研究现状 |
| 1.2 论文的主要研究内容和章节安排 |
| 第二章 非合作水声通信信号的截获与辨识基本原理 |
| 2.1 常用非合作水声通信信号截获算法原理 |
| 2.1.1 能量法截获信号原理 |
| 2.1.2 双窗口滑动法截获信号原理 |
| 2.2 非合作水声通信信号辨识原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于循环平稳的多类型非合作水声通信信号截获方法 |
| 3.1 水声通信信号的循环平稳性分析 |
| 3.1.1 循环平稳随机过程的相关函数与循环谱 |
| 3.1.2 常用水声通信信号的数学模型及其循环平稳性分析 |
| 3.2 基于单循环频率检测统计量的非合作水声通信信号检测方法 |
| 3.2.1 检测统计量的构造方法 |
| 3.2.2 检测性能分析 |
| 3.3 检测方法实验验证 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 非合作水声通信信号的识别 |
| 4.1 基于多特征分层处理的多类型非合作水声通信信号识别 |
| 4.1.1 OFDM信号与DSSS信号自相关谱线特征分析 |
| 4.1.2 MPSK/MFSK信号线谱特征分析 |
| 4.1.3 基于树形结构分层处理的非合作水声通信信号识别方法 |
| 4.1.4 基于多自相关峰峰间间隔判决的强多途非合作水声通信信号识别方法 |
| 4.1.5 实验验证 |
| 4.2 基于时频域特征与循环谱熵特征联合的低信噪比多类型非合作水声通信信号识别 |
| 4.2.1 水声通信信号的时频域特征提取 |
| 4.2.2 水声通信信号的循环谱熵特征提取 |
| 4.2.3 基于时频域特征与循环谱熵特征联合的非合作水声通信信号分层识别方法 |
| 4.2.4 实验验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 非合作水声通信信号的参数估计 |
| 5.1 基于载频预估与循环谱截面特征的水声通信信号符号周期估计 |
| 5.1.1 插值类频率估计算法的原理分析 |
| 5.1.2 改进型频率插值类算法估计信号载频方法 |
| 5.1.3 基于载频预估与循环谱截面特征的水声通信信号符号周期估计方法 |
| 5.2 基于去前缀符号长度与符号周期预估的OFDM信号子载波个数估计 |
| 5.3 基于二次谱校正的DSSS信号伪码周期估计 |
| 5.3.1 算法原理 |
| 5.3.2 实验验证 |
| 5.4 基于伪码速率、伪码周期预估与主分量分析的DSSS信号PN码估计 |
| 5.4.1 算法原理 |
| 5.4.2 基于变步长LEAP神经网络的PN码估计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 非合作水声通信信号的截获与辨识系统设计 |
| 6.1 非合作水声通信信号的截获与辨识系统架构与处理流程 |
| 6.2 实时系统实现 |
| 6.2.1 硬件开发平台介绍 |
| 6.2.2 软件开发平台介绍 |
| 6.2.3 实验验证 |
| 6.3 本章小节 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士学位期间的研究成果 |
（4）并发双频通信发射机失真补偿技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 双频发射机线性化方法的研究现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 高峰均比并发双频通信发射机失真及模型 |
| 2.1 通信信号特性 |
| 2.1.1 WCDMA系统模型 |
| 2.1.2 OFDM系统模型 |
| 2.1.3 双频系统信号特征 |
| 2.2 双频通信发射机失真模型 |
| 2.2.1 并发双频发射机结构 |
| 2.2.2 静态功率放大器失真 |
| 2.2.3 记忆功率放大器失真 |
| 2.2.4 正交调制器失真类型 |
| 2.2.5 双频功率放大器交调失真 |
| 2.2.6 群时延失真 |
| 2.2.7 相位噪声和载波频率偏移失真 |
| 2.3 并发双频发射机信号处理与失真补偿方法 |
| 2.3.1 峰均比抑制法 |
| 2.3.2 失真补偿技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双频通信系统二维削峰技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双频削峰法的PAPR公式推导 |
| 3.3 传统的双频削峰法 |
| 3.4 基于分段函数的双频削峰法 |
| 3.4.1 算法的提出 |
| 3.4.2 算法性能的分析 |
| 3.4.3 算法性能的分析 |
| 3.5 仿真结果 |
| 3.5.1 不同峰均比下PAPR削峰法性能评估 |
| 3.5.2 相似峰均比下二维削峰法性能评估 |
| 3.5.3 联合削峰法和数字预失真方法 |
| 3.6 本章小节 |
| 第四章 基于峰值消除的低复杂二维削峰技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统的剪切滤波法 |
| 4.3 所提的低复杂度峰均比抑制法 |
| 4.3.1 单频剪切噪声脉冲估计 |
| 4.3.2 过采样信号相关性 |
| 4.3.3 双频噪声块消剪 |
| 4.4 仿真 |
| 4.4.1 计算复杂度 |
| 4.4.2 性能分析 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 基于迪卡尔坐标系的双频通信发射机的联合失真模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传统并发双频发射机失真建模与补偿 |
| 5.3 基于笛卡尔坐标系的双频通信发射机记忆多项式模型 |
| 5.3.1 宽带发射机的PM-AM和 PM-PM失真 |
| 5.3.2 双频功率放大器完整Volterra模型 |
| 5.3.3 调制器失真模型 |
| 5.3.4 基于笛卡尔坐标系的双频通信发射机记忆多项式模型 |
| 5.3.5 模型的提取 |
| 5.4 测试 |
| 5.4.1 参数提取计算量估计 |
| 5.4.2 模型性能估计 |
| 5.5 结论 |
| 第六章 基于变阶插值的双频通信发射机查找表模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 传统同阶插值的LUT模型 |
| 6.2.1 二维双线性插值的双频功率放大器LUT模型 |
| 6.2.2 二次插值的功率放大器LUT模型 |
| 6.2.3 三次样条插值的双频功率放大器LUT模型 |
| 6.3 变阶插值函数的双频功率放大器LUT模型 |
| 6.3.1 算法的提出 |
| 6.3.2 变阶插值函数模型 |
| 6.3.3 变阶插值函数参数的提取 |
| 6.4 测试 |
| 6.4.1 函数提取的计算复杂度 |
| 6.4.2 所提模型性能对比 |
| 6.5 结论 |
| 第七章 双频通信发射机加权多项式模型 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 二维加权记忆非线性模型 |
| 7.2.1 双频信号和功率放大器特征 |
| 7.2.2 二维加权非线性双盒模型 |
| 7.2.3 双频功率放大器模型参数提取 |
| 7.3 测试 |
| 7.4 结论 |
| 第八章 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）基于多核DSP的SAR成像与GMTI算法设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究历史及现状 |
| 1.2.1 SAR成像技术发展历史及现状 |
| 1.2.2 GMTI技术发展历史及现状 |
| 1.3 DSP在雷达信号处理中的应用 |
| 1.4 本文研究内容及安排 |
| 第二章 硬件平台介绍及信号处理软件框架设计 |
| 2.1 雷达系统整体介绍 |
| 2.2 雷达信号处理机 |
| 2.3 信号处理模块及DSP介绍 |
| 2.4 信号处理软件框架设计 |
| 2.4.1 概述 |
| 2.4.2 芯片初始化 |
| 2.4.3 内存分配 |
| 2.4.4 数据接收与存储 |
| 2.4.5 多核同步方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于多核DSP的条带SAR成像算法设计 |
| 3.1 距离-多普勒算法 |
| 3.2 条带SAR成像算法实现流程设计 |
| 3.2.1 概述 |
| 3.2.2 DSP间任务分配及数据交互 |
| 3.2.3 成像处理流程 |
| 3.3 实测数据处理结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于多核DSP的聚束SAR成像算法设计 |
| 4.1 极坐标格式算法介绍 |
| 4.2 聚束SAR成像算法实现流程设计 |
| 4.2.1 概述 |
| 4.2.2 DSP间任务分配及数据交互 |
| 4.2.3 成像处理流程 |
| 4.3 实测数据处理结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于多核DSP的 GMTI处理与DBS成像算法设计 |
| 5.1 GMTI算法原理介绍 |
| 5.1.1 1DT杂波对消 |
| 5.1.2 CFAR检测 |
| 5.2 DBS成像原理 |
| 5.3 GMTI处理与DBS成像算法实现流程设计 |
| 5.3.1 概述 |
| 5.3.2 数据接收与存储 |
| 5.3.3 算法处理流程 |
| 5.4 实测数据处理结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）基于机器学习的分布式全波形激电信噪分离与反演成像方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据及意义 |
| 1.1.1 激电法基本原理与最新进展 |
| 1.1.2 本文的研究方向与研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 激电法抗干扰研究现状 |
| 1.2.2 激电反演方法研究现状 |
| 1.2.3 机器学习算法应用现状 |
| 1.3 研究内容及方案 |
| 1.3.1 整体研究框架 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 三维主轴各向异性介质的激电全波形响应正演模拟 |
| 2.1 三维正演方法 |
| 2.1.1 有限体积三维正演算法 |
| 2.1.2 大型方程组加速求解策略 |
| 2.1.3 Cole-Cole模型参数估计 |
| 2.1.4 傅里叶级数分解与合成 |
| 2.2 算法精度验证 |
| 2.3 模型响应分析 |
| 2.3.1 各向异性模型响应计算与分析 |
| 2.3.2 激电时间序列响应计算与分析 |
| 2.3.3 不同激电视参数的分辨率对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于降噪知识驱动的全波形激电自动化抗干扰方法 |
| 3.1 统计决策与信噪识别 |
| 3.1.1 激电勘探常见噪声干扰及统计特征分析 |
| 3.1.2 基于激电时间序列统计决策的信噪识别 |
| 3.2 降噪方法库的建立与完善 |
| 3.2.1 改进经验模态分解用于压制低频趋势项干扰 |
| 3.2.2 波形匹配法用于短时强干扰剔除与数据挑选 |
| 3.2.3 稳健统计方法用于压制尖峰脉冲离群值干扰 |
| 3.2.4 主成分分析与小波分析法用于压制随机噪声 |
| 3.3 仿真数据测试分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于模型数据驱动的激电二三维反演成像方法 |
| 4.1 样本压缩人工神经网络反演算法 |
| 4.1.1 人工神经网络反演基本原理与算法 |
| 4.1.2 输入输出样本数据的压缩重构方法 |
| 4.1.3 基于随机介质模型的样本生成方法 |
| 4.2 自适应聚类分析与边界识别 |
| 4.2.1 自适应聚类分析计算方法 |
| 4.2.2 二三维图像边界识别效果 |
| 4.3 仿真数据测试分析 |
| 4.3.1 激电数据频谱参数反演测试 |
| 4.3.2 激电仿真数据二维反演测试 |
| 4.3.3 激电仿真数据三维反演测试 |
| 4.3.4 神经网络反演影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 分布式全波形激电勘探实测数据的综合处理与分析 |
| 5.1 激电勘探分布式全波形数据采集 |
| 5.2 激电抗干扰处理效果与误差统计 |
| 5.2.1 不同频率/不同极距下抗干扰处理分析 |
| 5.2.2 激电扫面与测深数据抗干扰处理效果 |
| 5.3 激电法实测数据反演测试与分析 |
| 5.3.1 中梯数据激电谱参数反演 |
| 5.3.2 二维电测深激电数据反演 |
| 5.3.3 三维多剖面激电数据反演 |
| 5.3.4 成矿背景及激电数据解释 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 机器学习算法在电磁测深数据处理中的应用分析 |
| 6.1 基于多尺度分解与波形匹配的可控源电磁抗干扰研究 |
| 6.2 基于改进神经网络与自适应聚类的大地电磁反演研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与下一步研究 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 存在问题 |
| 7.3 下一步研究计划 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历及攻读博士期间学术成果清单 |
（7）基于升采样的数字图像相关方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文组织结构 |
| 第二章 数字散斑相关测量方法的基本理论 |
| 2.1 散斑概述 |
| 2.2 数字图像相关法的基本原理 |
| 2.2.1 面内位移表征 |
| 2.2.2 相关系数表示 |
| 2.3 数字图像相关搜索算法 |
| 2.3.1 双参数法 |
| 2.3.2 粗细搜索法 |
| 2.3.3 梯度搜索法 |
| 2.3.4 牛顿迭代法 |
| 2.4 数字图像亚像素位移定位算法 |
| 2.4.1 相关系数拟合法 |
| 2.4.2 灰度插值法 |
| 2.5 常见插值算法 |
| 2.5.1 最近邻插值法 |
| 2.5.2 双线性插值算法 |
| 2.5.3 双三次插值 |
| 2.5.4 样条插值 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 升采样与B样条插值结合的插值方法 |
| 3.1 多采样率信号处理概述 |
| 3.2 升采样的基本原理 |
| 3.3 内插数字滤波器的设计 |
| 3.3.1 基本考虑与性质 |
| 3.3.2 用FIR滤波器作内插的优缺点分析 |
| 3.3.3 基于窗设计的FIR滤波器 |
| 3.4 升采样与B样条插值结合的插值方法的仿真结果与分析 |
| 3.4.1 测试序列与升采样参数固定 |
| 3.4.2 插值的仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 升采样与B样条结合的插值方法应用于数字散斑相关 |
| 4.1 相关的仿真结果与分析 |
| 4.2 二维升采样处理的实现 |
| 4.3 图像匹配方法 |
| 4.3.1 前向加性高斯牛顿法 |
| 4.3.2 反向组合高斯牛顿法 |
| 4.4 计算机模拟散斑位移测量实验结果与分析 |
| 4.4.1 模拟散斑图像与相关参数固定 |
| 4.4.2 仿真结果与分析 |
| 4.5 真实散斑图像位移测量实验结果与分析 |
| 4.5.1 真实散斑图像与相关参数固定 |
| 4.5.2 仿真结果与分析 |
| 4.6 升采样参数的影响及其它问题研究 |
| 4.6.1 升采样参数的影响 |
| 4.6.2 降低插值偏差原因 |
| 4.6.3 图像滤波与升采样 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 进一步工作方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间科研成果 |
（8）基于稀疏重构的DOA估计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 稀疏重构技术的研究现状及趋势 |
| 1.3.2 稀疏重构类DOA估计方法研究现状 |
| 1.3.3 阵列误差校准 |
| 1.4 论文主要研究内容及章节安排 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第2章 基于插值的稀疏Off-gird DOA估计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本假设与信号模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 阵列信号模型 |
| 2.3 稀疏重构类DOA估计基本原理 |
| 2.3.1 稀疏重构类DOA估计信号模型 |
| 2.3.2 空域稀疏性约束 |
| 2.3.3 空间网格的选取 |
| 2.3.4 稀疏重构与DOA估计理论之间的联系与差距 |
| 2.4 基于近端分裂与连续非凸近似的Off-grid DOA估计方法 |
| 2.4.1 基于一阶泰勒插值的Off-grid信号模型 |
| 2.4.2 连续非凸近似 |
| 2.4.3 近端分裂更新策略 |
| 2.5 仿真实验与分析 |
| 2.5.1 网格间距与收敛性分析 |
| 2.5.2 不同环境中的DOA估计结果 |
| 2.5.3 不同方法的DOA估计性能对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于参数化字典学习的Off-grid DOA估计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于参数化字典学习的信号模型 |
| 3.3 基于稀疏贝叶斯重构参数化字典的Off-grid DOA估计方法 |
| 3.3.1 基于单快拍采样数据的Off-grid DOA估计方法 |
| 3.3.2 基于多快拍采样数据的Off-grid DOA估计方法 |
| 3.4 仿真实验与分析 |
| 3.4.1 单快拍采样信号环境中的DOA估计性能 |
| 3.4.2 多快拍采样信号环境中的DOA估计性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 未知互耦条件下的稀疏On-grid DOA估计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 互耦条件下的信号模型 |
| 4.2.1 阵元间互耦分析 |
| 4.2.2 互耦条件下阵列输出信号模型 |
| 4.3 基于块稀疏重构的阵元互耦条件下DOA估计方法 |
| 4.3.1 互耦条件下传统的阵列流型矩阵 |
| 4.3.2 互耦条件下改进的阵列流型矩阵 |
| 4.3.3 互耦条件下On-grid信号模型 |
| 4.3.4 互耦条件下DOA与互耦参数估计 |
| 4.4 仿真实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 未知互耦条件下的稀疏Off-grid DOA估计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 未知互耦条件下的稀疏信号模型 |
| 5.3 基于SRLS的未知互耦条件下Off-grid DOA估计方法 |
| 5.3.1 未知互耦条件下的Off-grid信号模型 |
| 5.3.2 未知参数更新 |
| 5.4 仿真实验与分析 |
| 5.4.1 所提方法的收敛性分析 |
| 5.4.2 不同环境中的DOA估计性能 |
| 5.4.3 所提方法的互耦校准性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）时频分析在高精度地震资料处理中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 时频分析技术研究现状 |
| 1.2.2 初至拾取技术研究现状 |
| 1.2.3 反Q滤波方法研究现状 |
| 1.2.4 多次波压制技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 时频分析技术概述 |
| 2.1 常规时频分析方法 |
| 2.1.1 短时傅里叶变换 |
| 2.1.2 连续小波变换 |
| 2.1.3 S变换 |
| 2.1.4 WVD分布 |
| 2.1.5 经验模态分解 |
| 2.1.6 时频谱重排 |
| 2.1.7 稀疏反演谱分解 |
| 2.2 高分辨率时频分析新方法 |
| 2.2.1 同步压缩变换 |
| 2.2.2 二阶同步压缩变换 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 初至拾取新方法研究 |
| 3.1 常规初至拾取方法 |
| 3.1.1 能量比法 |
| 3.1.2 相关法 |
| 3.1.3 神经网络法 |
| 3.1.4 图像处理法 |
| 3.2 基于CEEMD的初至自动拾取方法 |
| 3.2.1 方法原理 |
| 3.2.2 模型数据测试 |
| 3.2.3 实际数据处理 |
| 3.3 基于约束线的初至自动拾取方法 |
| 3.3.1 方法原理 |
| 3.3.2 实际数据处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 时空变自适应反Q滤波 |
| 4.1 常规反Q滤波方法 |
| 4.1.1 基于波场延拓的反Q滤波方法 |
| 4.1.2 截止频率反Q滤波方法 |
| 4.1.3 稳定因子反Q滤波方法 |
| 4.1.4 自适应增益反Q滤波方法 |
| 4.2 时空变自适应反Q滤波 |
| 4.2.1 反Q滤波基本原理 |
| 4.2.2 时空变自适应增益函数 |
| 4.3 模型数据测试 |
| 4.3.1 无噪模型 |
| 4.3.2 含噪模型 |
| 4.4 实际数据处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于二阶同步压缩变换的高精度谱分解方法 |
| 5.1 同步压缩变换(SST) |
| 5.2 基于短时傅里叶变换的同步压缩变换(FSST) |
| 5.2.1 STFT和多分量信号 |
| 5.2.2 基于短时傅里叶变换的同步压缩变换 |
| 5.3 二阶同步压缩变换(FSST2) |
| 5.3.1 基本原理 |
| 5.3.2 模型数据测试 |
| 5.4 实际数据处理 |
| 5.4.1 实例一 |
| 5.4.2 实例二 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于自适应Shearlet变换和高分辨率Radon变换的层间多次波压制 |
| 6.1 多次波成因及特征分析 |
| 6.1.1 多次波的成因 |
| 6.1.2 多次波的分类 |
| 6.1.3 多次波的时距曲线 |
| 6.1.4 多次波的特征 |
| 6.2 多次波压制方法研究 |
| 6.2.1 预测反褶积 |
| 6.2.2 Radon变换多次波压制技术 |
| 6.2.3 聚束类滤波多次波压制技术 |
| 6.2.4 基于波动方程理论的多次波压制技术 |
| 6.3 基于自适应Shearlet变换和高分辨率Radon变换压制层间多次波 |
| 6.3.1 Shearlet变换 |
| 6.3.2 基于Shearlet变换的自适应阈值算法 |
| 6.3.3 高分辨率Radon变换 |
| 6.3.4 组合方法压制层间多次波 |
| 6.4 模型测试和实际资料处理 |
| 6.4.1 模型测试 |
| 6.4.2 实际资料处理 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）几何逼近方法及其在数字图像处理领域的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 数字图像处理技术及应用 |
| 1.1.1 数字图像概述 |
| 1.1.2 数字图像处理发展及应用 |
| 1.1.3 数字图像处理技术 |
| 1.2 数字信号处理技术 |
| 1.2.1 图像变换 |
| 1.2.2 傅里叶分析 |
| 1.2.3 噪声与滤波 |
| 1.3 逼近理论及应用 |
| 1.3.1 逼近的产生与发展 |
| 1.3.2 帕德逼近与泰勒级数 |
| 1.3.3 逼近理论在信号领域的应用 |
| 1.4 论文的主要研究工作与组织安排 |
| 第2章 指数不等式逼近三角函数及在数字信号领域的应用 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.1.1 信号类型与三角函数 |
| 2.1.2 Sinc函数发展应用 |
| 2.2 主要方法 |
| 2.2.1 对于定理2.1的证明 |
| 2.2.2 对于定理2.2的证明 |
| 2.3 数值实例 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 帕德逼近三角函数包围盒方法及其在数字图像处理领域的应用 |
| 3.1 研究背景及意义 |
| 3.1.1 双边滤波和逼近理论 |
| 3.1.2 帕德逼近的发展 |
| 3.2 主要方法 |
| 3.2.1 基于两点帕德逼近的方法及实例 |
| 3.2.2 主要结论 |
| 3.3 数值实例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于逼近的图像噪声定位算法 |
| 4.1 研究背景及意义 |
| 4.1.1 像素的几何位置信息与典型噪声模型 |
| 4.1.2 图像去噪算法的研究现状 |
| 4.2 算法描述 |
| 4.3 实例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在读期间完成的学术论文及参与的科研项目 |
| 详细摘要 |
四、二次插值方法在信号处理中的应用（论文参考文献）
- [1]基于FPGA的雷达地面目标SAR成像方法研究[D]. 欧海峰. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]爆破地震波信号处理HHT改进算法及应用研究[D]. 孙苗. 中国地质大学, 2021(02)
- [3]非合作水声通信信号的截获与辨识[D]. 魏阳杰. 东南大学, 2021(02)
- [4]并发双频通信发射机失真补偿技术研究[D]. 陈长伟. 电子科技大学, 2020(03)
- [5]基于多核DSP的SAR成像与GMTI算法设计[D]. 张艺坤. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]基于机器学习的分布式全波形激电信噪分离与反演成像方法[D]. 刘卫强. 中国地质科学院, 2020
- [7]基于升采样的数字图像相关方法研究[D]. 霍步伟. 东南大学, 2020(01)
- [8]基于稀疏重构的DOA估计方法研究[D]. 张小卫. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [9]时频分析在高精度地震资料处理中的应用研究[D]. 郭志伟. 中国石油大学(北京), 2020(02)
- [10]几何逼近方法及其在数字图像处理领域的应用[D]. 马俊逸. 杭州电子科技大学, 2020(04)