導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇編碼技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

2基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)研究

網(wǎng)絡(luò)編碼在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信中具有十分明顯的優(yōu)勢，其理論研究價(jià)值和應(yīng)用前景都是不言而喻的。世界上一些高等學(xué)府和科研機(jī)構(gòu)都展開了對網(wǎng)絡(luò)編碼的研究，并且在多個(gè)方面取得了不小的成果。

2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)編碼研究中涉及到的主要部分還是在網(wǎng)絡(luò)層方面，特別是如何有效地將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼有機(jī)結(jié)合，是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究的重要方面。有一部分研究已經(jīng)深入到網(wǎng)絡(luò)編碼如何有效結(jié)合協(xié)議結(jié)構(gòu)中其他協(xié)議層，例如網(wǎng)絡(luò)編碼與MAC層協(xié)議或者與傳送層TCP協(xié)議等等的結(jié)合問題。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)編碼的特性與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的方式有很大的區(qū)別，所以為了不更改已普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將網(wǎng)絡(luò)編碼與其融合將會(huì)遇到各種各樣新的問題，例如，它們之間的兼容性、網(wǎng)絡(luò)編碼對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)是否會(huì)產(chǎn)生不利的影響。這些問題都是后來研究者需要解決的問題，同時(shí)也為研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)提供了框架性借鑒，使得網(wǎng)絡(luò)編碼能夠與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有機(jī)融合，提高網(wǎng)絡(luò)通信性能。

2.2數(shù)據(jù)傳送模型

網(wǎng)絡(luò)編碼具有的最重要的功能之一就是將數(shù)據(jù)智能化處理，這主要是通過對編碼策略的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，而碼構(gòu)造算法是編碼策略設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。碼構(gòu)造算法主要是針對網(wǎng)絡(luò)中間結(jié)點(diǎn)的編碼方式，它需要保證目的結(jié)點(diǎn)能夠有效識(shí)別出傳遞的編碼信息并進(jìn)行正確解碼。所以碼構(gòu)造算法包含了編碼和解碼兩個(gè)內(nèi)容，并且要求其算法復(fù)雜程度低，易于實(shí)施應(yīng)用。碼構(gòu)造算法主要有三種：代數(shù)型、線性型、隨機(jī)型。線性網(wǎng)絡(luò)編碼能將中間結(jié)點(diǎn)接受的各路信息進(jìn)行線性組合，這種編碼運(yùn)算較簡單，所以得到了普遍應(yīng)用。

2.3路由協(xié)議

基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞效率和性能，它是能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用到實(shí)際中的重要基礎(chǔ)，而且將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行更高層次的融合是十分重要的研究課題，可以為以后開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)提供借鑒和指導(dǎo)?；诰W(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議研究主要有兩個(gè)方面：獨(dú)立路由協(xié)議和編碼感知的路由協(xié)議，它們主要的不同點(diǎn)是路由協(xié)議產(chǎn)生的過程中能否主動(dòng)編碼，也就是說路由協(xié)議是否能夠提高編碼的利用效率。

2.4數(shù)據(jù)傳輸性能保障機(jī)制

實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐蝗恍院途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，例如造成數(shù)據(jù)丟失或者傳輸延遲等。所以基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的開發(fā)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，研究出能確保數(shù)據(jù)正確傳輸?shù)谋Ｕ蠙C(jī)制和編碼策略，尤其需要盡可能減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時(shí)間和保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。所以，基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信中，利用QoS保證機(jī)制是當(dāng)前研究的重要課題之一。當(dāng)前已研究出來幾個(gè)解決方案，比如建立數(shù)據(jù)延遲時(shí)間的模型，從模型中找出延遲的解決方案；利用多速率編碼器來分析各路中傳輸速率不同的數(shù)據(jù)，從而減小數(shù)據(jù)在編碼器中的傳輸時(shí)間。

篇2

【關(guān)鍵詞】 LDPC碼 地空通信 編碼

1 LDPC碼簡介

1.1 提出LDPC碼的背景

衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展越來越成熟，最近研發(fā)的衛(wèi)星通信技術(shù)能夠通過空間衛(wèi)星進(jìn)行地空通信。LDPC碼是其中非常重要的一環(huán)，這是因?yàn)長DPC碼具有強(qiáng)大的糾錯(cuò)能力，具有很低的復(fù)雜度等。

LDPC碼具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，同時(shí)還具有低復(fù)雜度的快速譯碼算法和比較好的特性結(jié)構(gòu)，所以在最新的帶寬無線多媒體的通信系統(tǒng)中，LDPC碼成為了能夠傳播高質(zhì)量的通信以及視頻信號(hào)的關(guān)鍵性技術(shù)。同時(shí)LDPC碼已經(jīng)廣泛被歐洲等國家的衛(wèi)星使用。

1.2 LDPC碼的基本概念

LDPC碼的全稱為低密度奇偶校驗(yàn)，1960年后Gallager第一次提出這個(gè)概念。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。LDPC碼的編碼是一種隨機(jī)碼。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和條件都十分落后，LDPC碼并沒有廣泛應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。后來人們發(fā)現(xiàn)了Turbo碼，但是Turbo碼在本質(zhì)上就是LDPC碼。LDPC碼的糾錯(cuò)性能十分優(yōu)異，近些年來越來越受到人們的重視。

LDPC碼的譯碼采用軟判決的置信傳播迭代譯碼算法。正是由于這個(gè)原因，LDPC碼在給定誤碼率的情況下，信息的傳輸速率和Shannon限很接近。在某種程度上，LDPC碼的糾錯(cuò)性比Turbo碼強(qiáng)出了很多很多。我們都知道，譯碼的復(fù)雜度與碼長有關(guān)，而且是線性的關(guān)系。要想實(shí)現(xiàn)長編碼分組的應(yīng)用，就必須克服分組碼在長碼的時(shí)候譯碼的計(jì)算量問題。

2 DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)的前向糾錯(cuò)系統(tǒng)

LDPC碼的編譯方法有許多，本論文簡要介紹一下介紹LDPC碼的DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)編譯碼方法。

第一代DVB標(biāo)準(zhǔn)是1994年提出來的，它采用RS碼，QPSK調(diào)制和級聯(lián)卷積碼的方式。但是伴隨VLSI技術(shù)的發(fā)展，就出現(xiàn)了更高效率的編碼方式。DVB-S2項(xiàng)目組的目標(biāo)旨在帶寬和功率不增加的情況下，增加百分之30的傳輸量。

DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)主要由三個(gè)部分組成：BCH（前向糾錯(cuò)系統(tǒng)由外編碼）、LDPC（內(nèi)編碼）和比特交織。同時(shí)輸入流包括BBFRAMES（基本比特幀）和FECFRAMES（外流前向糾錯(cuò)幀）。FEC系統(tǒng)處理完每個(gè)BBFRAME（kbch位）之后，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)FEC-FRAME（nldpc）。系統(tǒng)BCH外碼的奇偶校驗(yàn)比特（BCHFEC）被加到BBFRAME，LDPC內(nèi)碼的奇偶校驗(yàn)比特被加到BCHFEC后面。

3 LDPC碼的算法

3.1 LDPC碼編碼算法

傳統(tǒng)的規(guī)則LDPC碼的編碼主要可以分為四步，分別如下。其框圖如圖1所示，編碼步驟如下：

（1）明確規(guī)則LDPC碼的H矩陣的列重和行重。

（2）構(gòu)造LDPC碼的H矩陣。

（3）將校驗(yàn)矩陣H轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)形式。

（4）根據(jù)線性分組碼系統(tǒng)形式的校驗(yàn)矩陣與生成矩陣之間的關(guān)系得到相應(yīng)的生成矩陣G，編碼生成的碼字為C=uG。

3.2 LDPC碼的譯碼算法

LDPC碼有很多種譯碼方式，常見的譯碼方式主要有：加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)譯碼、比特翻轉(zhuǎn)譯碼、大數(shù)邏輯譯碼、后驗(yàn)概率譯碼以及和積算法譯碼等。本論文簡要介紹和積算法。

所謂和積算法，就是一種迭代譯碼算法，它的傳播是基于置信度的。下一次迭代的輸入，是上一次譯碼結(jié)束時(shí)可靠度量度的計(jì)算結(jié)果。直到達(dá)到了某個(gè)特定的條件后，譯碼的迭代過程才會(huì)停止，進(jìn)而系統(tǒng)會(huì)作出硬判決。

4 我國的LDPC碼在將來地空通信中的應(yīng)用

地空通信具有許多特點(diǎn)，比如信號(hào)的能量衰減比較嚴(yán)重，信息的傳輸延時(shí)比較大等等。因此必須采取特殊的方法，才能夠保證信息傳輸時(shí)的可靠性。地空通信信道對于信道編碼是一種理想的信道。

（1）地空通信信道和無記憶的高斯信道很相似，都是Shannon編碼理論的信道模型。

（2）地空通信信道可以使用很低的頻帶利用率的編碼和二進(jìn)制調(diào)制方案，因?yàn)榈乜胀ㄐ判诺谰哂泻茇S富的帶寬。

（3）由于地空通信中傳輸距離非常遠(yuǎn)，信號(hào)的能量衰減比較多，所以采用的都是低碼速率通信。

以前地空通信使用的都是Turbo碼。Turbo碼具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如誤碼性能很好，但是仍然存在著誤碼平臺(tái)。相對于Turbo碼，LDPC碼更適合作為地空通信的信道編碼，這是因?yàn)長DPC碼具有很低的譯碼復(fù)雜度、更低的誤碼平臺(tái)以及更大的吞吐量。要想設(shè)計(jì)出更加適合于地空通信的LDPC碼，還需要考慮到功耗效率、編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜度等等。作為一種重要的信道編碼，LDPC碼必將會(huì)在地空通信中發(fā)揮重要的作用。

5 總結(jié)

近些年來對無線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來越多，這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法，以及在地空通信中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]曾蓉，梁釗.低密度校驗(yàn)LDPC碼的構(gòu)造及編碼[J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，17（3）：316-319.

[2]張長帥，宋黎定，劉泳.LDPC碼在深空通信中的應(yīng)用技術(shù)研究[J].航天器工程，2007，16（3）：90-92.

篇3

 

1 引言

目前最新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC[1]是由國際電信聯(lián)盟(ITU-T)的視頻編碼專家組(VCEG)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO/IEC)的運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)建立的聯(lián)合視頻工作組(JVT)聯(lián)合制定的。在H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)中，為了獲得高視頻質(zhì)量和高壓縮比，采用率失真優(yōu)化 RDO (rate distortion optimization) 模型[2,3]選擇幀內(nèi)預(yù)測模式，但幀內(nèi)預(yù)測模式選擇算法的高計(jì)算復(fù)雜度是制約H.264/AVC實(shí)際應(yīng)用的主要因素之一。幀內(nèi)預(yù)測模式選擇的改進(jìn)算法研究，成為近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。畢業(yè)論文，H.264/AVC。現(xiàn)有的幀內(nèi)預(yù)測模式選擇優(yōu)化算法，大體可分為2類：1) 簡化 RDO代價(jià)函數(shù)[4]；2)通過概率預(yù)測及閾值判斷來減少候選模式[5-7]。其中第2類方法吸引了更多研究者的關(guān)注。然而這些方法在提高編碼速度的同時(shí)，編碼性能都有所下降。

本文對多種序列的幀內(nèi)編碼中各種預(yù)測模式所占比重進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并基于統(tǒng)計(jì)結(jié)果提出了一種單向直接預(yù)測與多方向預(yù)測相結(jié)合的自適應(yīng)算法。該算法對用于預(yù)測的參考像素進(jìn)行相似度判斷，在參考像素相似度高時(shí)，直接使用DC預(yù)測模式進(jìn)行預(yù)測，除了能省略編碼H.264/AVC中傳統(tǒng)的9種預(yù)測模式所需要的比特，還節(jié)省了傳統(tǒng)方法中需要進(jìn)行的在9種模式之間進(jìn)行擇優(yōu)的運(yùn)算過程。從而，在提高編碼性能的同時(shí)，減少了計(jì)算復(fù)雜度。

2 H.264/AVC幀內(nèi)編碼過程

H.264/AVC使用幀內(nèi)預(yù)測編碼技術(shù)以降低鄰近宏塊之間的空間相關(guān)性，它定義了9種4×4亮度塊預(yù)測模式，4種16×16亮度塊預(yù)測模式。編碼端采用率失真優(yōu)化模式判決方法選擇最佳的幀內(nèi)預(yù)測模式。本文主要針對H.264/AVC中4×4亮度塊的幀內(nèi)預(yù)測編碼進(jìn)行研究。4×4亮度的預(yù)模式除平均模式(模式2)以外，還有其它8種模式，它們具有不同的預(yù)測方向。圖1顯示了這8種模式的預(yù)測方向。

對于一個(gè)4×4塊而言，它需要用1個(gè)或4個(gè)比特表示編碼模式。在一個(gè)宏塊中，共有16個(gè)4×4子塊，共需要16到64個(gè)比特來表示編碼模式。畢業(yè)論文，H.264/AVC。在低碼率視頻編碼應(yīng)用系統(tǒng)中，編碼幀內(nèi)預(yù)測模式所需的比特在總碼流中占較大的比重。同時(shí)，遍歷H.264/AVC所定義的全部預(yù)測模式，并用率失真優(yōu)化函數(shù)在其中擇優(yōu)，需要較大的計(jì)算量。為了減少表示編碼模式所需的碼率，并提高編碼速度，我們提出利用參考像素的相似度來決定是否直接進(jìn)行平均模式的預(yù)測編碼。

3 基于參考像素相似度檢測的幀內(nèi)預(yù)測編碼

圖2為4×4待預(yù)測子塊及其參考像素，其中為待預(yù)測像素，為相鄰塊中的參考像素。從預(yù)測原理可知，當(dāng)所有的參考像素都相同時(shí)，使用9種預(yù)測模式所得的預(yù)測值都相同。在這種情況下，使用這些模式進(jìn)行預(yù)測所得到的殘差也相同。當(dāng)不完全相同但非常近似時(shí)，考慮到量化步驟會(huì)將比較相近的殘差值量化為相同的值，我們也可以得出同樣的結(jié)論。因此，在上述情況下，我們默認(rèn)使用一種固定的預(yù)測模式進(jìn)行預(yù)測，不但可以省略標(biāo)識(shí)預(yù)測模式所需要的碼流，還可以省略其余8種預(yù)測所進(jìn)行的率失真決策計(jì)算量。

圖1. 4×4亮度塊的幀內(nèi)預(yù)測模式圖2.預(yù)測塊及其參考像素

為了確定默認(rèn)模式，我們選取多個(gè)CIF序列，對不同序列中各個(gè)預(yù)測模式的分布情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，如表1所示。從表1可以得知，垂直、水平以及DC三種模式之和占所有預(yù)測模式的60%以上，其中DC模式占的比重最大。畢業(yè)論文，H.264/AVC。畢業(yè)論文，H.264/AVC。因此，為了適應(yīng)參考像素比較相似的紋理特性，我們選擇DC模式作為默認(rèn)模式。

篇4

2. 文稿中的文字、數(shù)字計(jì)量單位、符號(hào)等一律按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)書寫。

3. 附圖時(shí)請寄圖坐標(biāo)數(shù)據(jù)，表格請用三線表。

4. 文稿題目、摘要、關(guān)鍵詞、作者姓名和單位、圖題、表題等同時(shí)用中、英文表示。

5. 參考文獻(xiàn)勿引用未公開發(fā)表的資料；參考文獻(xiàn)應(yīng)按順序編碼制進(jìn)行編碼，在正文中引用文獻(xiàn)處右上角用方括號(hào)標(biāo)注阿拉伯?dāng)?shù)字序碼，并與文末文獻(xiàn)序碼對應(yīng)一致。參考文獻(xiàn)只列出作者親自查閱過的文獻(xiàn)，其著錄項(xiàng)依次是序碼、文獻(xiàn)作者名、文題、期刊名、年、卷、期、頁碼。多作者文獻(xiàn)必須寫前3名并加“等”或“et al”。例如：

\[期刊\] 作者. 文題\[J\]. 刊名，年，卷(期)：起始頁碼-終止頁碼.

\[專著\] 作者. 書名\[M\]. 出版地：出版者，出版年： 起始頁碼-終止頁碼.

\[論文集\] 作者. 文題\[C\]//論文集名.出版地：出版社，出版年：起始頁碼-終止頁碼.

\[學(xué)位論文\] 作者. 文題\[D\]. 所在城市：保存單位，年份.

\[專利\] 專利所有者. 專利題名\[P\]. 專利國名：專利號(hào)，日期.

\[報(bào)紙\] 作者. 文獻(xiàn)題名\[N\]. 報(bào)紙名，出版日期（版次）.

\[技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)\] 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào). 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)名稱\[S\].

\[電子文獻(xiàn)\] 作者.文獻(xiàn)題名\[電子文獻(xiàn)及載體類型標(biāo)識(shí)\]. 電子文獻(xiàn)的出處或可獲得地址，發(fā)表或更新日期/引用日期.

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The paper primarily focuses on the principle of automatic open / close grab of grab bucket crane and proposes the principle and physical significance of the moving coordinate method. It is practical that the applied absolute encoder automatically follows the lifting and landing of grab bucket and measures the length difference value of steel wire rope to achieve the function of its automatic opening or closing and stable grabbing. According to the usual failures during the practical application of grab bucket crane, the failure display is also developed to be applied to the crane.

The paper consists of four parts:

The first part (Chapter one: Introduction) mainly describes the working principle of grab bucket crane, focusing on the problems of crane controlled in the traditional method, and further exploring the feasibility for intelligent implementation of grab bucket crane.

The second part (Chapter 2, 3, 4) describes the configuration and functional principles of PLC, transducer and encoder. It also makes a theoretical analysis for the selection of PLC, transducer and encoder, which lays a theoretical foundation for the realization of the intelligent operation of grab bucket crane in the following chapter.

The third part (Chapter 5) researches the specific schemes for intelligent implementation of grab bucket crane, such as heavy trolley, light trolley, controller configuration, PLC, transducer, electric connection of absolute encoder, working principle etc. It explicitly explained the principle of automatic open/ close grabbing of crane and the implementation of stable grabbing. It also introduces the realization principle to substitute the limit position of ascending with the utility of encoder.

The fourth part (Chapter 6) mainly introduces soft structure of intelligent operation and PLC configuration of gab bucket crane. The software program of heavy trolley, light trolley, and switching & hoisting mechanism is also composed in the paper.

In the end, it is summarized for the whole research and makes an outlook for the future research.

Key words: crane, PLC, transducer, absolute encoder, automatic opening /closing grab failure display.

摘 要

本論文主要研究抓斗起重機(jī)運(yùn)用先進(jìn)的可編程控制技術(shù)、變頻器和絕對值編碼器，取代傳統(tǒng)的電氣控制方式，提高抓斗起重機(jī)的工作效率，減小抓斗起重機(jī)的故障率，降低維修費(fèi)用，使維修工作量大大減少，操作變得簡單，可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化操作，減少人為的操作事故，運(yùn)行可靠，具有節(jié)能效果。

本論文著重研究抓斗起重機(jī)自動(dòng)開閉斗的原理，提出游動(dòng)坐標(biāo)法的原理及物理意義，利用絕對值編碼器自動(dòng)跟蹤檢測抓斗起升、開閉鋼絲繩的長度差值，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開閉、沉抓的功能，具有實(shí)用價(jià)值。并根據(jù)抓斗起重機(jī)實(shí)際運(yùn)用中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，開發(fā)出故障顯示功能。

本論文分成四個(gè)部分：

第一部分（第一章）緒論部分主要對抓斗起重機(jī)工作原理作了介紹，著重介紹了抓斗起重機(jī)傳統(tǒng)控制方式存在的問題，進(jìn)而探討了實(shí)現(xiàn)抓斗起重機(jī)智能操作的研究可能性和研究意義。

第二部分（第二、三、四章）分別對可編程控制器（PLC），變頻器、絕對值編碼器的組成、功能各原理作了介紹，以及PLC、變頻器、編碼器的選型作了理論上的分析，為下文抓斗起重機(jī)智能化控制的實(shí)現(xiàn)打下了理論基礎(chǔ)。

第三部分(第五章)研究抓斗起重機(jī)智能控制的具體實(shí)現(xiàn)方案，大車、小車，起升開閉機(jī)構(gòu)PLC、變頻器、絕對值編碼器的電氣連接、工作原理。特別詳細(xì)闡述了抓斗實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開閉斗的原理，以及抓斗自動(dòng)沉抓功能的實(shí)現(xiàn)。還介紹了用編碼器取代上升極限位的實(shí)現(xiàn)原理。

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貳、WAVELET的歷史起源

WAVELET源起於JosephFourier的熱力學(xué)公式。傅利葉方程式在十九世紀(jì)初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，為現(xiàn)代信號(hào)分析奠定了基礎(chǔ)。在十九到二十世紀(jì)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域也占了極重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是畫出不連續(xù)圖形的方程式，都可以有一單純的分析式來表示。小波分析是近幾年來才發(fā)展出來的數(shù)學(xué)理論為傅利葉方程式的延伸。

小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波規(guī)范正交基。其後1984年，法國地球物理學(xué)J.Morlet在分析地震波的局部性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的傅利葉轉(zhuǎn)換，難以達(dá)到其要求，因此引進(jìn)小波概念於信號(hào)分析中，對信號(hào)進(jìn)行分解。隨後理論物理學(xué)家A.Grossman對Morlet的這種信號(hào)根據(jù)一個(gè)確定函數(shù)的伸縮，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展開的可行性進(jìn)行了研究，為小波分析的形成開了先河。

1986年，Y.Meyer建構(gòu)出具有一定衰減性的光滑函數(shù)Ψj,k(x)，其二進(jìn)制伸縮與平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}構(gòu)成L2（R）的規(guī)范正交基。1987年，Mallat巧妙的將多分辨分析的思想引入到小波分析中，建構(gòu)了小波函數(shù)的構(gòu)造及信號(hào)按小波轉(zhuǎn)換的分解及重構(gòu)。1988年Daubechies建構(gòu)了具有正交性（Orthonormal）及緊支集（CompactlySupported）；及只有在一有限區(qū)域中是非零的小波，如此，小波分析的系統(tǒng)理論得到了初步建立。

三、WAVELET影像壓縮簡介及基礎(chǔ)理論介紹

一、WAVELET的壓縮概念

WAVELET架在三個(gè)主要的基礎(chǔ)理論之上，分別是階層式邊碼(pyramidcoding)、濾波器組理論(filterbanktheory)、以及次旁帶編碼(subbandcoding)，可以說wavelettransform統(tǒng)合了此三項(xiàng)技術(shù)。小波轉(zhuǎn)換能將各種交織在一起的不同頻率組成的信號(hào)，分解成不相同頻率的信號(hào)，因此能有效的應(yīng)用於編碼、解碼、檢測邊緣、壓縮數(shù)據(jù)，及將非線性問題線性化。良好的分析局部的時(shí)間區(qū)域與頻率區(qū)域的信號(hào)，彌補(bǔ)傅利葉轉(zhuǎn)換中的缺失，也因此小波轉(zhuǎn)換被譽(yù)為數(shù)學(xué)顯微鏡WAVELET并不會(huì)保留所有的原始資料，而是選擇性的保留了必要的部份，以便經(jīng)由數(shù)學(xué)公式推算出其原始資料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始資料。至於影像中什度要保留，什麼要舍棄，端看能量的大小儲(chǔ)存（跟波長與頻率有關(guān)）。以較少的資料代替原來的資料，達(dá)到壓縮資料的目的，這種經(jīng)由取舍資料而達(dá)到壓縮目地的作法，是近代數(shù)位影像編碼技術(shù)的一項(xiàng)突破。即是WAVELET的概念引入編碼技術(shù)中。

WAVELET轉(zhuǎn)換在數(shù)位影像轉(zhuǎn)換技術(shù)上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探測衛(wèi)星和哈柏望遠(yuǎn)鏡傳輸影像回地球，和醫(yī)學(xué)上的光纖影像，早就開始用WAVELET的原理壓縮/還原影像資料，而且有壓縮率極佳與原影重現(xiàn)的效果。

以往lossless的編碼法只著重壓縮演算法的表現(xiàn)，將數(shù)位化的影像資料一絲不漏的送去壓縮，所以還原回來的資料和原始資料分毫無差，但是此種壓縮法的壓縮率不佳。將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)，控制解碼後影像的品質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)木幋a法，而且還在擷取圖形資料時(shí)，先幫資料「減肥。如此才是WAVELET編碼法主要的觀念。

二、影像壓縮過程

原始圖形資料色彩模式轉(zhuǎn)換DCT轉(zhuǎn)換量化器編碼器編碼結(jié)束

三、編碼的基本要素有三點(diǎn)

（一）一種壓縮/還原的轉(zhuǎn)換可表現(xiàn)在影像上的。

（二）其轉(zhuǎn)換的系數(shù)是可以量化的。

（三）其量化的系數(shù)是可以用函數(shù)編碼的。

四、現(xiàn)有WAVELET影像壓縮工具主要的部份

（一）WaveletTransform（WAVELET轉(zhuǎn)換）：將圖形均衡的分割成任何大小，最少壓縮二分之一。

（二）Filters（濾鏡）：這部份包含WaveletTransform，和一些著名的壓縮方法。

（三）Quantizers（量化器）：包含兩種格式的量化，一種是平均量化，一種是內(nèi)插量化，對編碼的架構(gòu)有一定的影響。

（四）EntropyCoding（熵編碼器）：有兩種格式，一種是使其減少，一種本論文由整理提供

為內(nèi)插。

（五）ArithmeticCoder（數(shù)學(xué)公式）：這是建立在AlistairMoffatslineartimecodinghistogram的基礎(chǔ)上。

（六）BitAllocation（資料分布）：這個(gè)過程是用整除法有效率的分配任何一種量化。

肆、WAVELET影像壓縮未來的發(fā)展趨勢

一、在其結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)完備性。

二、修改程式，使其可以處理不同模式比率的影像。

三、支援更多的色彩?？梢蕴幚鞷GB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定義都可以分別的處理。

四、加強(qiáng)運(yùn)算的能力，使其可支援更多的影像格式。

五、使用WAVELET轉(zhuǎn)換藉由消除高頻率資料增加速率。

六、增加多種的WAVELET。如：離散、零元樹等。

七、修改其數(shù)學(xué)編碼器，使資料能在數(shù)學(xué)公式和電腦的位元之間轉(zhuǎn)換。

八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的壓縮。

九、增加8X8格的DCT模式，使其能重疊。

十、增加trelliscoding。

十一、增加零元樹。

現(xiàn)今已有由中研院委托國內(nèi)學(xué)術(shù)單位研究，也有不少的研究所的碩士。國外更是如火如荼的展開研究。相信實(shí)際應(yīng)用於實(shí)務(wù)上的日子指日可待。

伍、影像壓縮研究的方向

1.輸入裝置如何捕捉真實(shí)的影像而將其數(shù)位化。

2.如何將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)。

3.如何控制解碼影像的品質(zhì)。

4.如何選擇適當(dāng)?shù)木幋a法。

5.人的視覺系統(tǒng)對影像的反應(yīng)機(jī)制。

小波分析，無論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點(diǎn)，又能克服其不足之處。

陸、在印刷輸出的應(yīng)用

WAVELET影像壓縮格式尚未成熟的情況下，作為印刷輸出還嫌太早。但是後續(xù)發(fā)展?jié)摿o窮，尤其在網(wǎng)路出版方面，其利用價(jià)值更高，WAVELET的出現(xiàn)就猶如當(dāng)時(shí)的JPEG出現(xiàn)，在影像的領(lǐng)域中掀起一股旋風(fēng)，但是WAVELET卻有JPEG沒有的優(yōu)點(diǎn)，JPEG乃是失真壓縮，且解碼後復(fù)原程度有限，能在網(wǎng)路應(yīng)用，乃是由於電腦的解析度并不需要太高，就可辨識(shí)其圖形。而印刷所需的解析度卻需一定的程度。WAVELET雖然也是失真壓縮，但是解碼後卻可以還原資料到幾乎完整還原，如此的壓縮才有存在的價(jià)值。

有一點(diǎn)必須要提出的就是，并不是只要資料還原就可以用在印刷上，還需要有解讀其檔案的RIP，才能用於數(shù)位印刷上。等到WAVELET的應(yīng)用成熟，再發(fā)展其適用的RIP，又是一段時(shí)間以後的事了。

在網(wǎng)路出版上已經(jīng)有瀏覽器可以外掛讀取WAVELET檔案的軟體了，不過還是測試版，可是以後會(huì)在網(wǎng)路上大量使用，應(yīng)該是未來的趨勢。對於網(wǎng)路出版應(yīng)該是一陣不小的沖擊。圖像壓縮的好處是在於資料傳輸快速，減少網(wǎng)路的使用費(fèi)用，增加企業(yè)的利潤，由於傳版的時(shí)間減少，也使印刷品在當(dāng)?shù)赜∷⒌目赡苄栽龈?，減少運(yùn)費(fèi)，減少開支，提高時(shí)效性，創(chuàng)造新的商機(jī)。

柒、結(jié)論

WAVELET的理論并不是相當(dāng)完備，但是據(jù)現(xiàn)有的研究報(bào)告顯現(xiàn)，到普及應(yīng)用的階段，還有一段距離。但小波分析在信號(hào)處理、影像處理、量子物理及非線性科學(xué)領(lǐng)域上，均有其應(yīng)用價(jià)值。國內(nèi)已有正式論文研究此一壓縮模式。但有許多名詞尚未有正式的翻譯，各自有各自的翻譯，故研究起來倍感辛苦。但相信不久即會(huì)有正式的定名出現(xiàn)。這也顯示國內(nèi)的研究速度，遠(yuǎn)落在外國的後面，國外已成立不少相關(guān)的網(wǎng)站，國內(nèi)僅有少數(shù)的相關(guān)論文。如此一來國內(nèi)要使這種壓縮模式普及還有的等。正式使用於印刷業(yè)更是要相當(dāng)時(shí)間。不過對於網(wǎng)路出版仍是有相當(dāng)大的契機(jī)，國內(nèi)仍是可以朝這一方面發(fā)展的。站在一個(gè)使用其成果的角度，印刷業(yè)界也許并不需要去了解其高深的數(shù)理理論。但是在運(yùn)用上，為了要使用方便，和預(yù)估其發(fā)展趨勢，影像壓縮的基本概念卻不能沒有。本篇文章單純的介紹其中的一種影像壓縮模式，目的在為了使後進(jìn)者有一參考的依據(jù)，也許在不久的將來此一模式會(huì)成為主流，到時(shí)才不會(huì)手足無措。

參考文獻(xiàn)：

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7.曾泓瑜、陳曜州，民八十三年，最新數(shù)位訊號(hào)處理技術(shù)（語音、影像處理實(shí)務(wù)），全欣資訊圖書。

附錄：

嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換、階層式嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換、階層式影像傳送及漸進(jìn)式影像傳送

目前網(wǎng)路最常用的靜態(tài)影像壓縮模式為JPEG格式或是GIF格式等。但是利用這些格式編碼完成的影像，其資料量是不變的，其接受端必須完整地接受所有的資料量後才可以顯示出編碼端所傳送的完整影像。這個(gè)現(xiàn)象最常發(fā)生在利用網(wǎng)路連結(jié)WWW網(wǎng)站時(shí)，我們常常都是先接收到文字後，其網(wǎng)頁上的圖形才，慢慢的一小部份一小部份顯示出來，有時(shí)網(wǎng)路嚴(yán)重塞車，圖形只顯示一點(diǎn)點(diǎn)後就要再等非常久的時(shí)間才再有一點(diǎn)點(diǎn)顯示出來，甚至可能斷線了，使得使用者完全不知道在接收什麼圖案的圖形，無形中造成網(wǎng)路資源的浪費(fèi)。此缺點(diǎn)之改善，可以使用嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換(EZW)來完成。

階層式影像傳送系統(tǒng)的主要功能為允許不同規(guī)格之顯示裝置或解碼器可以從同一編碼器中獲得符合其要求之訊號(hào)，如此不需要對於不同的解碼器設(shè)計(jì)不同的編碼器配合利用之，進(jìn)而增加了其應(yīng)用的范圍，及減低了所架設(shè)系統(tǒng)的復(fù)雜度，也可以節(jié)省更多的設(shè)備費(fèi)用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換(EZW)技術(shù)來設(shè)計(jì)階層式影像傳送系統(tǒng)時(shí)，其編碼的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技術(shù)所設(shè)計(jì)的編碼器是根據(jù)影像的全解析度來加以編碼的，這使得擁有不同解析度與碼率要求的解碼器，無法同時(shí)分享由編碼器所送出來的位元流。雖然可以利用同時(shí)播放(Simulcast)技術(shù)來加以克服之，但是該技術(shù)對於同一影像以不同解析度獨(dú)立編碼時(shí)，將使得共同的低通次頻帶(LowpassSubband)被重復(fù)的編碼與傳送，而產(chǎn)生了相當(dāng)高的累贅(Redundancy)。

基於上述情況，有人將嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換(EZW)技術(shù)加以修改之，完成了一個(gè)新式的階層式影像傳送系統(tǒng)。該技術(shù)為階層式嵌入的零元樹小波轉(zhuǎn)換(LayeredEmbeddedZerotreeWavelet，簡稱LEZW技術(shù)。這個(gè)技術(shù)本論文由整理提供

使我們所設(shè)計(jì)出來的階層式影像傳送系統(tǒng)，可以在編碼傳送前預(yù)先指定圖層數(shù)目、每層影像的解析度與碼率。

LEZW技術(shù)是將EZW技術(shù)中的連續(xù)近似量化(SAQ)加以延伸應(yīng)用之，而EZW傳統(tǒng)的做法是將SAQ應(yīng)用於全部的小波轉(zhuǎn)換系數(shù)上。然而在LEZW技術(shù)中，從基層(BaseLayer)開始SAQ一次僅用於一個(gè)圖層(Layer)的編碼，直到最高階析度的圖層為止。當(dāng)編碼的那一圖層碼率利用完時(shí)，即表示該圖層編碼完畢可以再往下一圖層編碼之。為了改善LEZW的效率，在較低圖層的SAQ結(jié)果應(yīng)用於較高圖層的SAQ過程中，基於這種編碼的程序，LEZW演算法則可以在每一圖層平均碼率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常適合用於設(shè)計(jì)階層式影像傳送系統(tǒng)。

LEZW技術(shù)也可以應(yīng)用於漸進(jìn)式傳送，對於一個(gè)漸進(jìn)式影像傳送系統(tǒng)而言，控制其解析度將可以改善重建影像的視覺品質(zhì)。而常用的漸進(jìn)式傳送方法有使用向量量化器或零元樹資料結(jié)構(gòu)編碼演算法則。但是向量量化器需要較大的記憶體及對與傳送中的錯(cuò)誤敏威，而利用EZW技術(shù)所設(shè)計(jì)的漸進(jìn)式影像傳送系統(tǒng)，可以改善這些缺點(diǎn)，所以享有較好的效能。但是它也有缺點(diǎn)就是，應(yīng)用於漸進(jìn)式傳送時(shí)是根據(jù)全解析度來做編碼及傳送，因此在低碼率的限制之下時(shí)，若用全解析度來顯示影像將使得影像模糊不清。所以在低碼率傳送時(shí)的影像以較低的解析度來顯示時(shí)，則可以使影像的清晰度有所改善。

所以將LEZW技術(shù)延伸至漸進(jìn)式傳送，在編碼之前可以先設(shè)定每一級(Stage)的解析度與傳送每一級所累加的碼率(AccumulatedRate)，然後再編碼與傳送之。該系統(tǒng)在低碼率時(shí)用低解析度來顯示影像，在較高碼率時(shí)則以高解析度來顯示影像，將改善漸進(jìn)式傳送的視覺品質(zhì)。此系統(tǒng)在編碼傳送的過程中，允許傳送的位元流在任一點(diǎn)位置被中斷停止，而接收端可以由所接收到的資料，將影像重建在資料中斷時(shí)的解析度下。

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二、主要欄目:專家觀點(diǎn)、理論與政策、區(qū)域改革與發(fā)展、院校治理、比較教育、人才培養(yǎng)、教師與學(xué)生、課程與教學(xué)等。本刊也歡迎視角獨(dú)特、觀點(diǎn)新穎、現(xiàn)實(shí)意義強(qiáng)，能夠涵蓋職業(yè)教育的高等教育研究或教育研究論文。

三、來稿要求

1.篇幅:以5000一8000字為宜。

2.題名:簡明、具體、明確，概括論文要旨;不超過20個(gè)字。

3.作者姓名及工作單位:多名作者姓名之間要用逗號(hào)隔開，不同工作單位的作者，于其姓名右上角及工作單位名稱前標(biāo)注相應(yīng)的數(shù)字序號(hào);工作單位名稱包括工作單位全稱(含院系)、所在省市名稱及郵政編碼。

4.摘要:直接概括論文的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和結(jié)論，一般不超過300字。

5.關(guān)鍵詞:3一5個(gè)，中間用分號(hào)隔開。

6.作者簡介:包括姓名(出生年月一)，性別，籍貫，學(xué)位，職稱，研究方向，置于論文首頁的頁腳。

7.圖表:插圖、表格要清晰、整齊，用序號(hào)標(biāo)明，并命名圖題和表題。

8.注釋與參考文獻(xiàn):注釋是對論文中某一特定內(nèi)容的解釋或補(bǔ)充說明，用帶圈數(shù)字注于當(dāng)頁頁腳;參考文獻(xiàn)是論文中引用的觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)和材料等內(nèi)容的出處，用帶方括號(hào)的數(shù)字按順序編碼標(biāo)明，并與文末編碼對應(yīng)。

9.英文翻譯:包括論文題名、摘要、關(guān)鍵同、作者姓名、工作單位，置于參考文獻(xiàn)后。

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附:參考文獻(xiàn)著錄格式及示例、文獻(xiàn)類型代碼、電子文獻(xiàn)載體代碼

1.普通圖書、學(xué)位論文、論文集、報(bào)告〔序號(hào)〕主要責(zé)任者.文獻(xiàn)題名〔文獻(xiàn)類型代碼〕.出版地:出版者，出版年.起止頁碼.

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2.論文集中析出的文獻(xiàn)〔序號(hào)〕析出文獻(xiàn)主要責(zé)任者.析出文獻(xiàn)題名[A].原文獻(xiàn)主要責(zé)任者.原文獻(xiàn)題名[C].出版地:出版者，出版年.析出文獻(xiàn)起止頁碼.

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[1〕賀修炎.終身教育體系中的高職教育[A].王樂夫.高等職業(yè)技術(shù)教育專業(yè)與課程建設(shè)研究[C].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2008. 265-272.

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例:

篇8

中圖分類號(hào)：TH113.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Acceleration information is often needed to realize the acceleration feedback control in modern servo control systems， while in the rotary motion form the observer algorithm based on motor model to estimate the angular velocity or angular acceleration is far less than the method to use an acceleration transducer. But the rotating accelerometer is high priced and restricts the application range because of its performance index. The article proposed an angular acceleration algorithm based on angular information measured by photoelectric encoder and model information of the observing object， which can estimate the acceleration of the servo control systems. It can also observe the angular rotation， angular velocity and severely changed angular acceleration with excellent effects which verified the robustness and feasibility through the hardware in the loop simulation based on RT-LAB platform. The proposed algorithm can also suit for servo systems which was not droved by motors and apply more widely， what’s more， the low costs make it more suitable for engineering.

Keywords：photoelectric encoder；angular acceleration observer；hardware in the loop；acceleration feedback control

1 引言

伺服系y多數(shù)以位置和速度為跟蹤目標(biāo)[1]，文獻(xiàn)[2]中，劉棟良等針對永磁同步電機(jī)，利用其定子交軸電流和轉(zhuǎn)速方程構(gòu)造觀測器，通過降維線性Luenberger算法實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)子角速度的估算。文獻(xiàn)[3]中，郭鴻浩等人針對永磁無刷直流電機(jī)提出了角加速觀測方法，首先通過構(gòu)建滑模觀測器觀測反電動(dòng)勢波形，再設(shè)計(jì)卡爾曼濾波器從觀測得到的反電動(dòng)勢歸一化波形中提取位置信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對角加速度的估計(jì)，但是擴(kuò)展反電動(dòng)勢的表達(dá)式較為復(fù)雜，其大小與轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流及微分值有關(guān)，魯棒性較差。且對于非電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸系，這種依賴電機(jī)模型的估計(jì)方法也無能為力。工程實(shí)踐中，大多數(shù)情況下伺服系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為非勻速運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的角速度觀測算法僅限于處于穩(wěn)態(tài)的恒定角速度觀測，對于動(dòng)態(tài)加減速過程的角速度或均勻變化的角加速度的觀測存在較大誤差，并且機(jī)電或液壓等伺服系統(tǒng)由于存在內(nèi)部和外部的干擾、自身參數(shù)的攝動(dòng)等不確定因素，嚴(yán)重影響觀測算法的性能。因此，對于旋轉(zhuǎn)伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速觀測，基于編碼器的方法更為可靠，中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所的秦曉飛等對傳統(tǒng)的M/T測速算法進(jìn)行了改進(jìn)[4]，提出一種基于假脈沖剔除的M/T測速算法，能夠消除機(jī)械振動(dòng)引起的位置量化誤差，提高了交流伺服系統(tǒng)的測速性能；北京交通大學(xué)的文曉艷等詳細(xì)討論了M法和T法在工程實(shí)踐中的應(yīng)用并對其性能做了詳細(xì)分析[5]，指出工程應(yīng)用中應(yīng)該注意的問題。然而這兩種方法并不適用于對角加速的觀測，目前基于旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)的方法測量角加速度存在傳感器價(jià)格昂貴或技術(shù)指標(biāo)適用范圍窄等原因[6]，使得其難以應(yīng)用于角加速度反饋或角速度反饋的控制過程；基于電機(jī)模型的觀測器算法估計(jì)角速度或角加速度也是一種常用方法[7-10]，大量實(shí)驗(yàn)表明，基于模型觀測器估計(jì)算法的加速度反饋控制系統(tǒng)，其控制性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及基于加速度傳感器的加速度反饋控制系統(tǒng)，Bramde Jager[11]和Ivan Godler[12]等人分別對此作出了詳細(xì)研究。因此基于位置傳感器和觀測算法來有效獲取角速度和角加速度信息是一種折中的選擇。論文采用高階觀測器算法，能夠觀測劇烈變化的轉(zhuǎn)速，性能優(yōu)于常規(guī)觀測算法，且能夠?qū)崿F(xiàn)非劇烈變化的角加速度觀測，為加速度反饋魯棒控制提供一種有效方法，最后通過實(shí)驗(yàn)對比驗(yàn)證了論文提出的加速度觀測算法的跟蹤性能和算法的可實(shí)現(xiàn)性。

2 光電編碼器工作原理

光電編碼器是由光源、光柵盤和光電檢測裝置組成，光柵盤是在固定直徑的圓盤上等分地開通若干個(gè)長方形孔，通過聯(lián)軸器的帶動(dòng)，當(dāng)光電編碼盤和軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，光源發(fā)光通過透鏡照射到光敏電阻上，經(jīng)過檢測裝置檢測輸出脈沖信號(hào)。結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

光電編碼器的輸出量有模擬量和數(shù)字量兩種形式，論文以數(shù)字編碼器為例進(jìn)行研究。數(shù)字增量式編碼器直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出3組方波脈沖信號(hào)，分別為A相、B相和C相， A相與B相的相位差為90度，C相為每轉(zhuǎn)一周輸出一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位，輸出波形如圖2所示。

編碼器旋轉(zhuǎn)方向的判斷是通過將A相B相輸出值保存起來，與下一個(gè)A相B相輸出值做比較，通過編碼時(shí)序就可以判斷出編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，圖2中標(biāo)示出了輸出波形與編碼器旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，算法的實(shí)現(xiàn)是通過判斷編碼器輸出AB兩相的狀態(tài)轉(zhuǎn)移順序，如圖3所示。

增量式編碼器測量轉(zhuǎn)角的方法是通過讀取脈沖數(shù)的方式計(jì)算出旋轉(zhuǎn)的角度或轉(zhuǎn)速等參數(shù)。而不同規(guī)格型號(hào)的編碼器光柵碼盤上的光柵線數(shù)是不同的，光柵線數(shù)決定每周輸出的脈沖數(shù)量，即影響測量的精度。采用正交編碼方式可以方便實(shí)現(xiàn)倍頻電路設(shè)計(jì)，提高編碼器測量精度。

3 三階觀測器設(shè)計(jì)

6 結(jié)論

為了適應(yīng)伺服控制系統(tǒng)中加速度反饋控制方式對角加速度進(jìn)行觀測的需求，論文提出一種基于增量式光電編碼器和觀測算法相結(jié)合的方法，用于觀測角加速度變化規(guī)律，并通過半實(shí)物仿真平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證，觀測效果良好，克服了采用旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)價(jià)格昂貴和適用范圍小的問題，克服了基于電機(jī)模型純算法估計(jì)的不準(zhǔn)確問題，克服了針對非電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)伺服系統(tǒng)無法使用估計(jì)算法的問題。計(jì)算量小，可以應(yīng)用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)，跟蹤性能好，可以實(shí)現(xiàn)角位移，角速度和劇烈變化的角加速度的觀測，滿足伺服系統(tǒng)的控制需求。

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摘 要：本文給出了一種?(五號(hào)，楷體)頁邊距: 左右各:3.17cm, 上下各:3.5cm;頁眉：2.8cm, 頁腳3.0cm。 關(guān)鍵詞：(3-5個(gè))

1. 引 言(四號(hào)，宋體，加粗)

近年來。。。(正文五號(hào)宋體，段首空兩漢字字符，1.25倍行距)頁邊距: 左右各:3.17cm, 上下各:3.5cm;頁眉：2.8cm, 頁腳：3.0cm。

2. 系統(tǒng)介紹(同上)

2.1 一級子標(biāo)題(小四號(hào)，宋體，加粗) 2.1.1 二級子標(biāo)題(五號(hào)，宋體，加粗) 3. 。。。。。。 4. 。。。。。。 5. 結(jié)論(同上)

本文給出了。。。

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