在现代通信系统中,信号的生成与处理是至关重要的环节,它们直接关系到通信的效率和质量。GNU Radio作为一个开源的软件开发工具包(SDK),提供了一系列用于信号处理和无线通信的工具和算法,使得开发者能够在不需要硬件支持的情况下,设计和实现各种信号发生器和通信系统原型。在GNU Radio的众多功能中,LFM(线性调频)和SFM(二次调频)信号发生器的研究和应用是一个重要的分支。 LFM信号,也被称作Chirp信号,是一种在脉冲宽度内频率随时间线性变化的信号。LFM信号广泛应用于雷达、声纳、无线通信等领域。其优势在于可以实现良好的距离分辨率和低截获概率,这使得它成为现代电子侦察和信号处理技术中的一个关键要素。LFM信号的一个显著特点是,其时间-频率表示形式呈现出线性变化的轨迹,因此在频域中具有较宽的带宽。 SFM信号,又称为二次调频信号,是一种频率随时间变化的信号,其变化规律是二次方的,即频率的变化率本身是时间的函数。SFM信号在时间-频率分析中呈现出抛物线型的轨迹。与LFM信号相比,SFM信号可以用于更复杂的调制和编码策略,常用于提高系统的信号编码能力,尤其是在对信号进行加密和认证方面。 GNU Radio平台通过其强大的模块化处理能力,使得研究人员和工程师能够在不需要复杂的硬件设备的情况下,仅通过软件编程就能快速搭建起基于LFM和SFM信号的通信系统。通过GNU Radio自带的模块,如信号源、滤波器、调制解调器等,结合USRP(通用软件无线电外设)硬件,可以实现从信号产生到信号接收、处理的完整流程。 在GNU Radio中创建LFM和SFM信号发生器的过程涉及多个步骤。需要选择合适的模块搭建信号流图。例如,可以使用Sine Wave模块作为基本信号源,然后通过加入频率变化规律的数学模块来调整信号的频率。对于LFM信号,需要实现一个线性变化的频率偏移;而对于SFM信号,则需要实现一个二次函数的频率偏移。此外,为了确保信号的稳定性和准确性,还需要在信号处理链路中加入滤波模块以滤除噪声。 GNU Radio的灵活性不仅限于信号的生成,还体现在能够支持多种信号处理技术的实验和研究。例如,通过编程实现不同调制方式(如FSK、PSK等)的转换,可以对LFM和SFM信号的性能进行深入分析。此外,GNU Radio也支持高级信号分析工具,如频谱分析、星座图分析等,这为开发者提供了丰富的信号质量评估手段。 利用GNU Radio平台,研究人员还可以通过USRP硬件实现LFM和SFM信号的实时发射和接收测试。USRP是一种软件定义的无线电平台,通过USB或以太网接口与PC相连,可以作为信号发射机或接收机。在实际测试中,USRP设备能够将GNU Radio软件生成的信号转换为真实世界中的无线电信号,并进行远距离传输,从而在接收端验证信号的完整性和性能。 基于GNU Radio的LFM和SFM信号发生器为无线通信系统的研发提供了一个便捷、高效、低成本的实验平台。该平台不仅能够帮助工程师和研究人员快速设计和测试信号处理算法,还能够推动新型通信技术的发展,特别是在军事通信、无线传感器网络、物联网等领域。
2025-11-18 20:51:49 8KB GNURadio USRP
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2025-09-27 10:05:22 37.46MB
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三维重建是计算机视觉领域的重要技术,它通过分析多张二维图像来恢复场景的三维几何信息。SFM(Structure from Motion)是一种广泛应用于三维重建的方法,它利用运动中的相机捕获的图像序列来推断场景的结构和相机的运动轨迹。以下是对SFM流程的详细解释: 1. 特征检测与匹配 在SFM流程中,首先需要对每张图片进行特征点的检测。SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)是一种常用的特征点检测算子,它能提取出图像中不变于尺度、旋转和光照变化的特征点。特征点的描述子可以用来进行不同图像间的匹配,寻找相同的特征点。 2. 相机姿态估计与稀疏重建 通过匹配的特征点,可以使用RANSAC(Random Sample Consensus)等算法来剔除错误匹配,然后应用单应性矩阵或本质矩阵来估计相机间相对姿态。接着,使用BA(Bundle Adjustment)优化相机参数和三维点位,得到相机的精确位置和一个稀疏的三维点云模型。 3. 稠密重建 稠密重建的目标是为每个像素点估计三维坐标。CMVS(Completely Multi-View Stereo)和PMVS(Parallelized Multi-View Stereo)是两种常用的方法,它们基于前面步骤得到的稀疏点云和相机参数,采用立体匹配技术扩展到所有像素,生成稠密的3D点云。CMVS和PMVS通常与Bundler和VisualSFM结合使用,后者提供SIFT特征匹配和相机姿态估计,而前者则负责稠密化过程。 4. 后处理与网格化 生成的稠密点云往往包含噪声和不连续,需要进一步处理。MeshLab是一个强大的开源工具,用于处理点云数据,包括去除噪声点、平滑表面、网格化和纹理映射等。通过MeshLab,可以将点云转换为3D网格模型,并生成具有纹理的.obj文件和.png纹理图。 文件格式在三维重建过程中扮演关键角色。Bundler和VisualSFM生成的初始输出是一个.out文件,记录了相机位置和稀疏点云,以及.list.txt文件存储照片序列信息。之后,CMVS/PMVS会生成.ply文件,包含稠密点云数据。在Meshlab中,这些文件作为输入,经过处理后输出.obj网格文件和.png纹理图。 参考文献提供了丰富的资源,包括SFM流程概述、数据集、教程以及遇到问题时的解决办法。对于Windows用户,由于Bundler在该平台上的安装较为复杂,可以考虑使用Linux环境。对于使用OpenCV实现的尝试,虽然可能效果不尽如人意,但也可以作为了解和学习的起点。 三维重建SFM流程涵盖了从特征检测到稠密点云生成,再到最终3D模型的创建,涉及到多个复杂的计算机视觉技术。实际应用中,选择合适的工具和算法,以及对图像数据的质量控制,都是确保重建效果的关键因素。
2025-09-27 10:04:46 19KB 三维重建SFM
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二摘代码MATLAB SFM-MATLAB 预告片 该存储库是MATLAB中“来自多个视图的运动结构”的实现。 请参阅以下内容以深入了解: 摄影旅游:探索3D图片集 关于数据集 所提供的图像数据集是从经过校准的相机中获取的。 因此,相机矩阵对我而言是众所周知的。 对于此存储库中提供的图像,您不需要执行任何相机校准。 但是,如果要使用自己的数据集,则首先必须使用以下详细指南进行相机校准: 自己进行相机校准 入门 这些说明将为您提供在本地计算机上运行并运行的项目的副本,以进行开发和测试。 先决条件和步骤 Matlab 2017a(其他版本也可以使用,这是我使用的)租借参考以下说明以产生此分配的结果。 安装用于Matlab的vlfeat工具箱 转到main.m并为“默认数据集”选择“ dataSet”变量1,为我自己的数据集选择2 在main.m中将'highRes'变量设置为1以查看超高分辨率的图像。 (警告:这将需要20到30分钟才能运行,但是您可以在此报告中复制此图。) 默认情况下,该标志设置为0,以使代码在2分钟内运行,但结果的质量不如报告。 请使用Matlab图形而不是网格实验室来
2023-04-17 17:41:43 80.14MB 系统开源
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基于python的三维重建算法Structure from Motion(Sfm)实现代码
2023-03-14 17:15:19 5KB python 算法 开发语言 三维重建算法
基于SFM算法的三维模型重建,使用三维图像模型重构三维图像
2022-11-02 13:35:00 252KB 三维重构 图像重构 SFM 可视化
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非刚性三维重建实例代码,源自一篇IEEE论文。
2022-10-19 10:38:53 15KB 三维重建 SFM
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 Bundler是一个采用C和C++开发的称为sfm(struct-from-motion)的系统,它能够利用无序的图片集合(例如来自网络的图片)重建出3D的模型。Bundler的输入是一些图像、图像特征以及图像匹配信息,输出则是一个根据这些图像反应的场景的3D重建模型,伴有少量识别得到的相机以及场景几何信息。系统借用一个由Lourakis 和Argyros提供的称为Sparse Bundle Adjustment的开发包的修改版,一点一点递增地重建出图像场景。Bundler已经成功的应用在许多网络相册系统,尤其是一些建筑相册里。
2022-10-16 00:08:38 5.95MB Bundler sfm
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基于C++平台通过第三方库opencv和ceres,利用SFM原理实现的多目视觉三维重建,结果通过bundle adjustment最小化重投影误差来优化结果
2022-09-29 16:23:09 115.44MB C++ 双目重建 BA优化
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Matlab集成的c代码运动的结构 内容 该存储库包含我的硕士论文中提到的代码。 论文本身,即Thesis.pdf也是此存储库的一部分。 论文将存储库分为matlab部分和NVIDIA Tegra K1板的C ++实现。 Matlab的 查看matlab / sfm.m,查找Matlab SfM实现的主要部分。 前几行处理该方法的配置。 变量名称应该是不言自明的,最重要的是```views = ...; 详细= ...; 可视化= ...; ``` 这些视图是使用Jean-Yves Bouguet []的校准工具箱导入的,该文件已被很好地记录了下来。 按照工具箱的说明,导入了matlab / calib_f0中的图像,并将校准数据保存到matlab / calib_f0 / Calib_Results.mat中,然后由sfm.m脚本加载。 然后通过括号中的视图对列表选择要应用SfM算法的视图。 我试图对脚本进行评论,使其尽可能容易理解 C ++实现 可以在tegra /中找到Matlab算法的C ++实现,其中main.cpp是感兴趣的读者的入口点-符合预期。 该程序可以使用Makef
2022-09-28 15:55:23 34.47MB 系统开源
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