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全光采样系统中峰值提取和软件同步算法研究

全光采样系统中峰值提取和软件同步算法研究

作者：苏日荣北京邮电大学

学位级别：硕士

在高速发展的流量时代,光纤通信技术在信息传输方面的作用越来越大,为广大的互联网用户和业务提供着强有力地支撑,不断地提高着人们的通信和生活体验。然而在这样的信息爆炸生长的背景下,通信系统和网络中传递的信息也越来越多,对于高... 详细信息

在高速发展的流量时代,光纤通信技术在信息传输方面的作用越来越大,为广大的互联网用户和业务提供着强有力地支撑,不断地提高着人们的通信和生活体验。然而在这样的信息爆炸生长的背景下,通信系统和网络中传递的信息也越来越多,对于高速率大容量的传输系统的需求也越来越迫切。在这种情况下,对高速信号的检测也迎来了挑战,传统的信号电采样模式对硬件设备速率的要求越来越高,在实际应用中的实现难度也越来越大。因此,全光采样技术做为一个全新的采样技术方向引起了研究者的广泛关注。全光采样技术通过低重复频率的短脉冲在光域上实现了对所传输的待测信号采样,解决了传统电采样中需要高速的平衡探测器和采集卡对信号进行转换接收的问题。这样,该技术极大地提高了待测信号传输速率的上限,同时也大大降低了系统硬件设备的实现成本。本论文在充分调研了全光采样技术的工作原理和发展现状基础上,详细地研究了线性光采样系统,分析了线性光采样系统的软硬件相关模块,重点研究了软件同步算法和峰值提取算法。分别提出了基于黄金分割的软件同步算法,基于单步插值的软件同步算法以及基于三次样条插值的峰值提取算法。本论文的主要研究工作如下:(1)为了提高线性光采样系统中采样信号的软件同步准确度,降低计算复杂度,提出了一种基于黄金分割的软件同步算法。该算法通过快速傅里叶变换得到采样点的频谱信息,找到其粗周期值;而后在粗周期附近的局部区间内通过黄金分割法进行频谱细化,在期望的频谱分辨率下得到采样点的精确周期数,从而恢复信号的清晰眼图。通过对 4 Gbps、8 Gbps、16Gbps、32 Gbps 以及 64 Gbps 五个速率下的偏振多路复用正交相移键控(PDM-QPSK)信号进行实验测量。对比CZT算法处理后的眼图和星座图以及其EVM值和Q因子,证明了所提算法在恢复信号时域信息的性能更好,EVM值最大降低了0.84%,Q因子最大提升了 0.25,同时计算复杂度下降了 55%。(2)为了避免不断地精细频谱以获得精确周期,进一步降低软件同步的计算复杂度,提出了一种基于单步插值的软件同步算法。该算法是在找到了采样点的粗周期后,利用公式计算找到粗周期附近的插值位置,通过在粗周期两端的一步插值直接计算补偿误差值,得到采样点的精确周期。通过对4Gbps、8Gbps、16Gbps、32Gbps以及64 Gbps五个速率下的PDM-QPSK信号进行实验测量,并且与基于黄金分割的软件同步算法以及基于CZT的软件算法获得结果进行对比,所提算法也有着较好的恢复信号时域信息的性能。对比黄金分割的软件同步算法,其EVM最大降低了 0.61%,Q因子最大提升了 0.24。同时其计算复杂度相比CZT算法降低了 76%,极大地提高了软件同步的效率。(3)为了提高线性光采样系统中脉冲峰值点提取的准确度,保证后续软件同步算法的性能,提出一种基于三次样条插值的峰值提取算法。通过利用三次样条插值对每个脉冲局部区间进行采集数据处理,弥补采集卡的低采样频率的限制,从而找到每个脉冲的精确峰值点。通过对PDM-QPSK信号的实验,对比了插值前后的峰值提取结果,以及结合了后续软件同步算法分析所得信号接收结果的眼图和星座图。实验证明了所提算法对信号的接收性能有所提高,同时其根据脉冲特性在每个周期的局部区间进行插值的方式也极大地提高了算法的计算速度。

关键词：线性光采样系统数字信号处理软件同步峰值提取

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硬件软件同步抓

浙江国土资源 2016年第1期 14-15页

作者：朱宏道衢州市国土资源局柯城分局双港国土所

基层国土所是国土资源管理部门面向基层、服务群众的第一窗口，也是保护国土资源的前哨站，肩负着个人建房、耕地保护、动态巡查、规划实施、地籍调查、地矿管理、政策宣传等一系列重要的涉土工作任务，是国土资源一切管理的着力点。双... 详细信息

基层国土所是国土资源管理部门面向基层、服务群众的第一窗口，也是保护国土资源的前哨站，肩负着个人建房、耕地保护、动态巡查、规划实施、地籍调查、地矿管理、政策宣传等一系列重要的涉土工作任务，是国土资源一切管理的着力点。双港国土所自2015年实行“一乡一所”，管辖双港街道6个行政村4个社区12．9平方公里，现有工作人员4人。

关键词：国土资源管理部门软件同步硬件耕地保护地籍调查地矿管理工作人员行政村

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基于软件同步的采样频率自适应算法及仿真

内蒙古电力技术 2006年第1期24卷 14-17页

作者：史彩君王飞河北大学河北保定071002 华北电力大学河北保定071003

针对因采样频率和信号实际频率不一致而造成频谱泄漏这一问题,提出一种通过采样数据来计算信号实际频率的软件同步算法。利用该算法,在较为准确地得到被采样信号实际频率的条件下,动态调整采样时间间隔,从而实现采样频率的自适应,能够... 详细信息

针对因采样频率和信号实际频率不一致而造成频谱泄漏这一问题,提出一种通过采样数据来计算信号实际频率的软件同步算法。利用该算法,在较为准确地得到被采样信号实际频率的条件下,动态调整采样时间间隔,从而实现采样频率的自适应,能够减少同步误差。针对频率变化较为缓慢的电力信号的仿真实验表明,该算法能够明显的提高测量精度。该算法实现简单,精度较高,可为电力系统谐波分析提供一种有效的途径。

关键词：软件同步采样频率频谱泄漏自适应谐波分析

基于软件同步的远程应用级容灾系统的研究与实现

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世界电信 2005年第10期18卷 35-39页

作者：朱震杰高有行张慧慧王海波西安电子科技大学计算机学院西安电子科技大学计算机外围设备研究所中国移动(深圳)有限公司研发部

远程应用级容灾一直是近几年人们关注的焦点,尤其对于电信、金融行业,建立容灾系统显得尤为重要。经过对国内外现有容灾技术的讨论,并结合电信行业的特点,跳出传统的基于硬件或中间件同步传递的思想,提出基于软件同步方式的远程应用级... 详细信息

远程应用级容灾一直是近几年人们关注的焦点,尤其对于电信、金融行业,建立容灾系统显得尤为重要。经过对国内外现有容灾技术的讨论,并结合电信行业的特点,跳出传统的基于硬件或中间件同步传递的思想,提出基于软件同步方式的远程应用级容灾方案。引入了同步索引的概念,分析了该方案的系统架构,并且详细描述了软件同步方式和业务程序的容灾化。

关键词：软件同步远程应用级容灾系统系统架构同步索引移动通信

一套软件同步四大平台 91手机助手概念版我看行——91手机助手概念版

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网友世界 2011年第10期 62-63页

下载安装完毕后，大家便会发现91手机助手概念版与之前完全不同之处。仅需一个客户端便可轻松完成不同智能手机系统的相应辅助功能。连接可选方式共有两种，大家可以选择通过USB以及WIFI两种不同途径将手机与91手机助手互连。将手机与P... 详细信息

下载安装完毕后，大家便会发现91手机助手概念版与之前完全不同之处。仅需一个客户端便可轻松完成不同智能手机系统的相应辅助功能。连接可选方式共有两种，大家可以选择通过USB以及WIFI两种不同途径将手机与91手机助手互连。将手机与PC相连后，91手机助手客户端第一时间便能自动判定您的系统。并且启动与之相符的助手版本。

关键词：手机系统软件同步大平台辅助功能 WIFI 自动判定客户端 USB

Siemens PLM Software推出软件同步建模技术Solid Edge ST3

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航空制造技术 2010年第21期53卷 100-101页

作者： Siemens PLM Software Siemens PLM Software

新版本的Solid Edge产品依靠同步技术为用户带来的新的功能,可显著加快产品设计速度并简化校正过程,并使导入和重复使用第三方CAD数据变得更加容易。此次新推出的Solid Edge ST3还包含多项增强功能，包括仿真、设计数据管理和应客户需... 详细信息

新版本的Solid Edge产品依靠同步技术为用户带来的新的功能,可显著加快产品设计速度并简化校正过程,并使导入和重复使用第三方CAD数据变得更加容易。此次新推出的Solid Edge ST3还包含多项增强功能，包括仿真、设计数据管理和应客户需求所进行的千余项改进。

关键词： Solid Edge Siemens 建模技术软件同步 PLM 设计速度增强功能

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无线数据广播系统的软件同步

遥测遥控 2001年第4期22卷 43-47页

作者：马道钧李莉北京电子科技学院国家气象局气象科学研究院

无线数据广播系统中 ,由于数据编码格式多采用无帧间隔的同步方式 ,这给接收机解码工作带来一定困难。因此 ,如何确定同步并区别误同步就是一个需要认真讨论的问题。文中在目前现有的硬件同步方式的基础上 ,针对某些小系统的应用 ,提出... 详细信息

无线数据广播系统中 ,由于数据编码格式多采用无帧间隔的同步方式 ,这给接收机解码工作带来一定困难。因此 ,如何确定同步并区别误同步就是一个需要认真讨论的问题。文中在目前现有的硬件同步方式的基础上 ,针对某些小系统的应用 ,提出一种以软件形式解决无帧间隔同步机制的方式 ,它充分利用现有微处理器的高速和高性能 ,有效地减小了小系统组成的硬件成本 ,并增加了系统实现同步和区别误同步的提高抗干扰能力和灵活性。

关键词：数据系统广播系统编码同步 +电子飞轮软件同步

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同步双界点测频测周集成高准确度频率测量

传感器技术 2001年第12期20卷 40-41,44页

作者：刘桂雄周钦河肖炎周德光华南理工大学机电工程系广东广州510640

针对现有测频技术存在问题 ,提出一种新的测频方法 ,它是在测频测周的基础上 ,利用软件同步技术、测频测周双分界点及改变闸门时间的方法进行频率测量 ,从而大大提高准确度。

关键词：测频测周频率测量软件同步

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提高交流信号真有效值测量精度的改进方法

电测与仪表 2011年第11期48卷 20-23页

作者：孙俊香潍坊学院计算机与通信工程学院山东潍坊261061

针对电力系统交流采样中整周期采样不同步问题,利用目前常用的软件定时同步采样技术,提出了测量交流信号真有效值的两种实用的改进方法。改进方法1根据信号周期与采样周期计算出每周期采样点数和周期误差点数,利用周期误差点数修正计算... 详细信息

针对电力系统交流采样中整周期采样不同步问题,利用目前常用的软件定时同步采样技术,提出了测量交流信号真有效值的两种实用的改进方法。改进方法1根据信号周期与采样周期计算出每周期采样点数和周期误差点数,利用周期误差点数修正计算信号的真有效值。改进方法2根据信号由正变负的过零点前后的采样值以及采样周期来得到信号的周期,计算出周期内的采样点数,修正计算信号的真有效值。通过仿真与实验,证实了两种改进方法的可行性与有效性。两种改进方法原理简单,应用范围广,对硬件的需求较小,尤其是在工频周期发生变化时,精度提高尤为明显。

关键词：交流采样真有效值软件同步频率过零点