一种二相码信号多普勒补偿方法的研究与实现

针对相位编码信号脉冲压缩技术中存在的多普勒失配问题,提出并实现一种基于数字动目标检测(DMTD)的二相码信号多普勒补偿方法.该方法通过DM TD分离不同速度目标的回波,然后对不同速度通道的回波信号进行相应的多普勒补偿,矫正了多普勒失配问题.对速度模糊情况下的多普勒补偿进行了研究,进一步扩展了多普勒补偿的频率范围.该方法已应用于某新型雷达信号处理机的研制,其有效性得到证实.     

用于海洋监测的宽带数字相控阵关键技术

 宽带数字相控阵雷达能够实现宽海域、多目标、高精度的海域监测功能,而其最关键的部件是数字射频收发芯片。介绍了数字射频收发芯片的技术概况,结合数字射频收发芯片的发展现状,讨论了涉及的关键技术。分析表明,以数字射频收发芯片为核心的宽带数字相控阵将成为下一代海洋监测的优选方案。     

相控阵雷达多通道天线方向图建模与仿真

相控阵雷达天线方向图建模是相控阵雷达系统建模仿真中的关键技术之一.本文从理论上分析了天线方向图函数,提出了一种相控阵雷达多通道天线方向图建模与仿真算法.基于相控阵天线的矩形平面模型,我们通过配置不同的天线阵元矩阵参数,最终获得了不同通道的天线方向图.文中的算法不仅能够较为便捷地获取常规的和差通道天线方向图,而且能够获取其它任意通道天线方向图.仿真结果验证了建模方法和数学模型的正确性.     

弹载相控阵高重频阶梯变频雷达主瓣干扰抑制

针对弹载高重频阶梯变频雷达、相控阵单脉冲测角体制以及主瓣内干扰源数目为2的情况,提出了一种干扰抑制方法以及干扰背景中的目标角度参数估计方法.该方法在修正的方位俯仰坐标系上进行波束形成,实现了方向图函数在方位、俯仰方向上的可分离性;在各子阵输出信号的基础上利用数字处理形成和通道、方位差通道、俯仰差通道、其他辅助通道等8个独立的通道;采用多通道相关对消技术形成修正的和、差通道,在抑制干扰的同时保持单脉冲比不变.理论分析及仿真结果证实了该方法的有效性.     

一种合成宽带数字波束形成相控阵通道幅相误差的校准方法

在对相控阵雷达数字化单脉冲和差波束形成原理研究的基础上,给出了单脉冲比的提取模型。对通道幅相误差与角度估计精度的关系进行了分析,结果表明通道幅相误差将导致和波束主瓣畸变,增益降低,进而影响角度测量的精度;在利用合成宽带信号进行距离高分辨成像时,通道的幅相误差将会导致高分辨距离像的畸变。针对通道误差的校准提出了一种不需要注入参考信号的盲自适应校准方法,利用接收信号作为参考信号,采用改进的NLMS算法求取校准权值,在校准过程中进行通道延迟的补偿。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于NIOS II实现的船载雷达监控系统设计

文章研究了船载相控阵风廓线雷达监控系统的关键技术,并提出了最新解决方案.利用Altera公司开发的基于SOPC技术的NiosII嵌入式处理器设计,实现了船载相控阵风廓线雷达天线波束在大地坐标系、甲板坐标系和天线坐标系之间的方位角及俯仰角的坐标变换,并利用NIOS II完成船载相控阵风廓线雷达电子波束的预测修正补偿算法,实现船载相控阵风廓线雷达对于空中方位目标的实时而准确的跟踪测量.仿真结果表明,坐标变换一次所需的时间约为7 ms,标量卡尔曼预测算法一次预测所需时间不足1 ms.     

雷达技术发展综述及多功能相控阵雷达未来趋势

雷达的发展大致经历了4个阶段,目标多样化、环境复杂化和任务多元化,促进了雷达体制、理论和技术的不断发展。多功能相控阵雷达经无源相控阵、有源相控阵向数字相控阵雷达发展,并成为21世纪雷达技术领域的重要创新之一。其射频模块技术、子阵列集成技术、多波束形成技术、双极化技术、多输入多输出技术等关键技术大多完成了基础研究,进入了应用研究和先期开发。未来多功能相控阵雷达在技术性能、战术性能和服务保障等方面将呈现多种新的发展趋势,并将进入数字化发展阶段。     

相控阵靶标雷达模拟新方法

提出一种模拟相控阵靶标雷达的新方法. 用机械扫描雷达模拟相控阵雷达天线的主瓣电磁辐射特性;用喇叭天线阵列雷达模拟相控阵雷达天线副瓣电磁辐射特性;通过控制机械扫描雷达和喇叭天线阵列雷达的发射机分时交替发射,模拟相控阵雷达在空间的主、副瓣交替扫描特性. 仿真结果表明,该方法可以逼真地模拟相控阵雷达天线电磁辐射特性,同时极大地降低相控阵靶标雷达的研制、使用、维护成本,加快研制周期.     

基于多通道补偿的毫米波雷达高速目标检测方法

目标检测是雷达的重要任务之一,利用长时间信号积累能有效提高低信噪比时的检测性能.对于高速运动目标,脉间回波存在相位差,及严重的距离走动现象,影响相参积累的效果.针对雷达系统高速运动目标检测的问题,提出一种基于多通道补偿的方法,提高毫米波雷达脉间相参积累性能.该方法将目标速度范围划分成若干区间,对每一区间设置一个补偿通道,各通道按对应速度区间的中值对输入信号进行走动校正及相位补偿,补偿后经过匹配滤波器输出;选取所有通道输出值的最大值,与预先设定的阈值的判决器进行比较,以确定有无目标.该方法与恒虚警检测结合,无需预先估计目标速度.用Matlab构造毫米波雷达发射与接收回波的模型,对接收信号进行多通道补偿高速目标检测进行了仿真.仿真结果表明,在毫米波雷达高速目标检测中,多通道补偿方法能有效的检测出微弱高速运动目标,与直接相参积累方法相比,可提高7dB的信噪比,增强毫米波雷达系统的检测性能.     

基于滤波器组的数字射频存储系统

提出一种应用于储频式雷达干扰机的数字射频存储(DRFM)系统设计方法.分析了综合滤波器组理论及DRFM系统的一般实现方法,利用分析综合滤波器组对信号的分解、重构能力,设计了基于分析综合滤波器组的DRFM系统.该DRFM系统保持了数字信道化接收具有的频率覆盖范围宽、动态范围大等优点,并解决了数字信道化接收时宽带跨信道信号的恢复问题.以该数字射频存储系统为核心的某储频式雷达干扰机已通过了外场测试,进一步证明了该系统的正确性.     

一种国际搜救信标信号模拟系统的设计与实现

为了测试国际搜索与救援卫星转发器,设计了一种406MHz国际搜救信标信号模拟系统,该系统采用了计算机控制和数字调制技术,通过基于FPGA的直接数字频率合成（DDS）实现对射频信号频率、BPSK相位跳变时间和射频发射时间等参数的精确控制。测试结果表明,该系统能够模拟射频搜救信标信号的各种工作参数,具有良好的灵活性。     

新型相位差可调的多通道信号发生器设计

利用直接数字频率合成器芯片AD9959设计了一种相位差可调节的多通道正弦信号发生器。系统设计以直接数字频率合成(DDS)技术为核心,采用USB2.0控制器CY7C68013实现整个系统的控制。通过对系统硬件和软件分析,搭建了系统实验电路。实验结果表明,信号源产生的输出信号频率稳定,频率切换速度快,可实现任意两个通道间设定的相位差恒定输出,四通道信号源均能对频率、幅度和相位等指标独立调节。     

基于分数时延的宽带自适应波束形成

对于宽带信号,基于移相的窄带波束形成方法会导致方向图波束指向的偏移和主波束畸变,并且无法有效地抑制宽带干扰。该文提出了基于数字时延加抽头延迟线(tapped delay line,TDL)结构的宽带自适应波束形成方法。该方法采用数字时延滤波单元补偿宽带信号在波束指向上的相位和包络偏移,并用基于TDL的空时二维滤波处理抑制宽带干扰。分析和实验结果表明,该方法可以有效地合成空间宽带波束并抑制宽带干扰,提高信干噪比(signal-to-in-terference-plus-noise ratio,SINR)增益。     

基于模式分集的大气湍流补偿技术研究

针对空间光通信系统中大气湍流对系统性能影响较大的问题,提出了基于模式分集结合最大比合并 ( MRC: Maximum Ratio Combining) 算法的大气湍流补偿方案,采用不同模式作为独立信道进行空间分集接收, 利用最大比合并算法实现多模式信道的分集合并。其中在最大比合并算法实现方面,把不同支路的信噪比测 量问题转化为数字域的信噪比权重系数计算问题,简化了硬件实现难度。应用VPItransmissionMaker 仿真平台 并结合Matlab 编程,搭建仿真系统,验证了该方法的有效性。仿真结果表明,该方法能很好地补偿大气湍流对 空间光通信系统性能的影响,而且对强湍流的补偿效果略好于弱湍流,模式分集数量越多,补偿效果越好。     

基于m/WH复合码DBF发射系统通道误差校正

提出了一种卫星通信多波束平面阵天线发射系统通道幅相误差星地环路校正方案.该方法在数字波束形成器之后,同时注入经过空域离散傅里叶变换的多路正交码信号作为校正测试信号,通过在地面关口站接收发射的信号,在基带校正算法单元利用并行信号处理技术同时得到多路射频通道的校正因子,并对得到的校正因子进行归一化处理,消除了对通道中非线性器件的影响.分别采用经过空域离散傅里叶变换的Walsh码和m/WH复合码作为校正测试信号验证了所提校正方案.仿真结果表明,当不存在同步误差时,2种方法都可以快速地校正通道的幅相误差;当存在同步误差时,采用m/WH复合码的校正方案具有更好的鲁棒性.     

无线颅内压监护仪

研制无线颅内压监护仪。采用硅压力传感器为敏感元件,用双桥法实现温度补偿,通过电压／频率变换将压力信号转换为音频频率信号并利用无线调频发射／接收进行传输,由单片机控制进行定时采样、数字滤波、标度变换、报警判断、显示、打印以及串行数据发送等处理。该仪器克服了现有光纤颅内压监护仪的缺点,操作方便,探头寿命长。     

一种新的继电自整定控制器设计方法

提出了一种改进的继电辨识方法,并在满足稳定裕量的前提下,推导出最优自整定控制器参数.提出了相角偏移的概念,有效地补偿继电实验振荡点和被控对象Nyquist曲线上临界点间的偏差,从而辨识出在重要频域范围内很好表示实际对象的二阶带时滞(SOPDT)模型,提高了辨识精度;通过在线计算该相角偏移,避免了测量先验信息的重复继电实验过程,大大缩短了调节时间.仿真结果验证了该算法的实用性和有效性.     

基于分段多项式的RF功放预失真线性化新方法

为补偿RF功率放大器的非线性失真,提出一种新的基于分段多项式的自适应数字预失真方法,使用多个直角坐标形式的低阶奇次多项式设计预失真器.分析多种自适应数字预失真方法的计算复杂度,通过Matlab软件仿真它们的收敛速度和线性化效果.该方法计算复杂度低,易于实现.仿真结果表明,该方法收敛速度快,且具有良好的抑制频谱扩展的线性化性能.     

数字接收机I/Q支路不平衡的时域补偿

为了消除数字接收机同相与正交(I/Q)支路幅度和相位不平衡对数字接收机接收性能的影响,根据时域数据I/Q支路的功率与正交关系,提出了一种I/Q支路不平衡参数估计和补偿方法。该方法的估计和补偿均在时域进行,可以在计算复杂度、估计时间和补偿性能三者之间进行折衷;它无需导频或者训练序列,可应用于多种制式的单载波和多载波接收机中。仿真结果表明:利用该方法的64QAM-OFDM系统误码率在AWGN信道下可以达到理想性能,在多径信道下1×10-3误码率处的性能损失可以减小到0.1 dB左右。     

正交频分复用系统中采用离散导频的频偏估计方法

针对采用正交频分复用(OFDM)调制的欧洲数字电视地面广播系统，提出了采用离散导频的载波频偏估计方法。将接收信号中的离散导频与接收机本地生成的离散导频进行相关运算，由相关峰值的偏移量求得整数倍载波频偏，由相关峰值的相位求得每个符号的绝对相位偏转量，再由相邻两个符号的绝对相位偏转量之差求得单个符号时间间隔内的相位偏转，从而得到小数倍载波频偏。仿真结果表明，与传统的采用连续导频的载波频偏估计方法相比，在高斯白噪声信道和慢衰落信道下，采用离散导频的载波频偏估计方法的性能有明显的提高；在快衰落信道中性能则稍差，但仍然保持在系统性能允许的误差范围之内。将离散导频用于载波频偏估计可以提高系统的频谱利用率。