一种用于混沌通信的跳频频率合成器设计

现代宽带、多用户通信系统使用了跳频技术提高系统处理增益及抗干扰能力。提出了一种用于混沌保密无线通信系统中的跳频频率合成器设计方法 ,以直接数字式频率合成为核心 ,结合锁相环构成微波快跳频频率合成器。分析了设计方案及理论基础 ,直接数字式频率民器在实际应用中的特性及设计考虑。结果表明 ,以DDS为核心结合PLL的跳频频率合成器 ,可以解决PLL的高鉴相频率与高频率分辨率的矛盾 ,同时扩展了DDS的输出带宽及提高了输出频率 ,对DDS产生的杂散信号有一定的抑制作用     

DDS高稳高纯频谱频率源技术

本文简述了ＤＤＳ的工作原理及发展趋势，分析了ＤＤＳ的优缺点。极细微步长、极短的跳频时间是ＤＤＳ特有的品质；幅度量化及相位截取引入的杂散是ＤＤＳ固有的噪声。低相位噪声时钟信号及优良的电路技术是获得ＤＤＳ高纯频谱的关键。ＤＤＳ在雷达频率合成器，尤其是在相控阵雷达中，有广阔的应用前景。     

基于多尺度Haar小波变换的MPSK信号码速率盲估计

研究了相位编码信号的码速率估计,提出基于Haar小波变换的多尺度MPSK信号码速率盲估计方法。首先对接收信号作FFT得到信号频谱,对频谱进行平滑之后估计其中心频率,接着由估计出的频率构造相关接收机;然后估计信号的3dB带宽,由估计的带宽作为参考选取三个小波尺度,利用Haar小波的边缘检测特性对相关接收机的输出进行多尺度码元相位跳变点检测,多尺度检测的结果进行叠加;最后对叠加的结果作DFT估计频率得到MPSK信号的码速率估计。仿真表明,高于信噪比门限时本算法可以对码速率进行有效估计。     

全相位FFT相位差频谱校正法改进

基于全相位快速傅里叶变换（fast Fourier transform, FFT）的相位差频谱校正法由于未计及负频率的影响,导致低频信号参数估计精度下降。针对此问题,提出一种改进的全相位FFT相位差频谱校正法,该算法在计算传统FFT时,消除了负频率对频谱分析的影响。介绍了全相位频谱分析原理及全相位FFT相位差频谱校正算法,分析了负频率对低频信号频谱分析造成影响的原因。在计及负频率影响的情况下推导了非整周期采样条件下单频余弦信号的频率、幅值和相位的计算公式。仿真结果表明,计及负频率影响的算法提高了基于全相位FFT的相位差频谱校正法对低频余弦信号参数估计的精度,算法抗噪性能得到改善。     

一种高频谱纯度合成信号源实现方案

针对利用低相位噪声、细分辨、高频谱纯度信号产生的精密测量、信号分析等应用场合,提出了一种应用直接数字频率合成和多个锁相环相结合的高频谱纯度合成信号源实现方案。该方案利用直接数字合成、小数分频锁相、高速数字鉴频鉴相、低噪声环路滤波等频率合成技术来降低相位噪声、杂散和提高分辨力,使合成信号源整机的各项技术指标均有较大提高。给出了实现方案的原理图和试验结果,通过硬件验证了该方法的有效性。     

相参信号频谱的精确估计

首先讨论了用离散傅立叶变换对信号频谱的幅值、频率、相位进行精确估计的两种方法,在此基础上提出了一种对多个相位相参的分段信号进行频谱估计的新方法,该方法充分利用了各段信号之间的相位关系,通过相位联系对由单段信号得到的频谱估计做进一步的修正。仿真结果显示,本算法有很高的精度,在一定的信噪比下,其频率估计精度比单段信号大约可提高一个到两个数量级。     

高精度频率测量技术及其实现

针对高精度的频率测量,分析了相位检测法的测量误差,根据分析结果提出并实现了一种基于FP-GA实现的频率测量方法。该方法利用FPGA器件门时延小、电路稳定的特性,采用相位重合检测的改进方法,降低了测量时的±1计数误差。对其进行的误差分析表明,其测量精度约为10-11/τ量级。研制样机的实际测量数据表明,该方法满足高精度、低成本的频率测量要求,具有大规模推广应用价值。     

毫米波阵列雷达近场动目标参数估计算法

在毫米波连续波阵列雷达系统中,根据近场各动目标多普勒频率的不同,提出了一种近场动目标多普勒频率、距离及方位三维参数估计算法。首先采用全相位快速傅里叶变换(all phase fast Fourier transform, apFFT)方法估计回波信号频谱,并使用相位差频谱校正法对目标多普勒频率进行校正。全相位FFT方法所得相位谱为信号的初始相位,各通道之间对应信号的相位关系包含了目标的位置信息,采用二维多重信号分类(two dimensional multiple signal classification, 2 D MUSIC)方法就可从各目标对应多普勒频率的复幅度中估计出目标的距离及方位参数。计算机仿真结果证明了该算法的有效性。     

改进的全相位时移相位差频谱分析算法

针对全相位频谱分析算法对采样序列中心样点有特殊要求以及当频偏量绝对值为0.5时会影响频率估计值的问题,提出了一种改进的全相位时移相位差频谱分析算法。该算法首先对序列向左循环移动一位,形成只有一位时移关系的两个序列,〖JP2〗然后分别进行全相位快速傅里叶变换(all phase fast Fourier transform, APFFT),计算过程中忽略相位差补偿值,避免频偏量的引入,通过两序列主谱线间相位差的直接计算便可得到信号的频率和初相估计值。仿真实验表明该算法计算简单,适用范围广,参数估计精度高且频率估计精度稳定性好。     

频率估计的一种同频信号加权融合算法

为提高低信噪比条件下短时正弦信号的频率估计精度,针对任意长度的正弦信号,提出一种同频信号加权融合算法.首先,给出同频信号的定义和频谱模型;其次,构造具有相位连续化特性和噪声对消特性的相位修正矩阵对同频信号频谱进行加权融合,使加权融合后的频谱近似于相位连续信号频谱.最后,谱峰搜索加权融合后的频谱,获得高精度的频率估计值,仿真实验表明,与现有方法相比,算法抗噪性强,普适性好,频率估计精度高.     

FH/DS系统中以DDS为核心的混合跳频频合器设计

提出了一种在ＦＨ／ＤＳ系统中以ＤＤＳ技术为核心，结合直接式技术构成混合快跳频频率合成器的设计方法。讨论了该方案的理论基础、跳频点分布及实际应用中截短ＲＯＭ地址，增大相位量化单位的可行性，并就由此引起的信噪比衰减和对多址工作的影响提出了解决方法。     

60MHz直接数字频率合成设计与分析

详细介绍了步长为５Ｈｚ的６０ＭＨｚ直接数字频率合成器的设计过程,同时说明了本课题采用锁相环方案实现的难度和缺点,然后结合样机的测试结果,分析了输出信号的频谱分布规律,最后给出了本课题需改进的措施以及ＤＤＳ在雷达中的应用方向。     

Novel analysis method for the spurious spectrum of direct digitalfrequency synthesizer in the presence of phase truncation

1.INTRODUCTION Directdigitalfrequencysynthesizer(DDS),withthe developmentofVLSI,hasbeenwidelyappliedin telecommunication,radar,andotherelectronicsys temssinceitwasproposedin1970s[1～4].However,aninherentshortcomingofDDSisitslargespurious outputspectrum.Onemajorcauseforspuriousspec trumisthepresenceofphasetruncation.Therefore thepreciseanalysisofspuriousspectrumduetophase truncationbecomesveryimportantindesigninghigh performanceDDS.Nicholasdevelopedamodelfor spurioussignalsofDDS,inw…     

频率源噪声对双基SAR成像的影响及评估

在双基合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)中两个独立的频率源相位噪声直接叠加在一起,严重影响系统的成像质量。根据频率源相位噪声的二阶统计特性,定量分析了频率源相位噪声对双基SAR图像偏移、聚焦精度以及积分旁瓣比等参数的影响,导出了不同波段下频率源相位噪声对双基合成孔径雷达成像系统相干积累时间的限制。研究结果进一步完善了双基SAR成像理论体系,为系统的设计提供了理论依据。     

低杂散复杂线性调频的实现

针对采用脉冲压缩体制高性能超视距雷达的应用场合,提出了一种应用现场可编程逻辑阵列(FP-GA)和数控振荡器(NCO)相结合实现低杂散复杂线性调频(LFM)方法。该方法利用FPGA编程灵活和提高D/A量化位数,降低量化离散杂散的特点,在分析现有直接数字合成的不足以及量化离散杂散与D/A量化位数关系的基础上,通过FPGA内形成数据接口、时序分配和双重叠加相位累加器的方式控制(NCO),实现低杂散的复杂线性调频。给出了实现的原理图、FPGA内部逻辑图和试验结果,通过硬件验证了该方法的有效性。     

Carrier frequency and symbol rate estimation based on cyclic spectrum

Carrier frequency and symbol rate estimation are the main contents of parameter estimation,which is the basis of modulation recognition and further processing of signals especially in non-cooperative communication.With the development of wireless communication,the signal transmission environment has become increasingly bad,causing more difficulties in parameter estimation.It is well known that the signal cycle spectrum is robust to noises and signal parameters are closely related.In practice,it is impossible to calculate the cyclic spectrum of infinite length data signals.When using finite length data to obtain a cycle spectrum,the truncation noise is induced,resulting in interference.It is necessary to overcome the influence of noises in order to improve the detection ability of discrete spectral lines.An improved method of the discrete spectral line extraction algorithm is proposed by reflecting the amplitude advantage of discrete spectral lines through salient features of continuous noises in discrete spectral line neighborhood.     

DDFS spurious signals due to amplitude quantization in absence of phase-accumulator truncation

Spurious signals in direct digital frequency synthesizers (DDFSs) are partly caused by amplitude quantization and phase truncation, which affect their application to many wireless telecommunication systems. Thee signals are deterministic and periodic in the time domain, so they appear as line spectra in the frequency domain. Two types of spurious signals due to amplitude quantization are exactly formulated and compared in thetime and frequency domains respectively. Then the frequency spectra and power levels of the spurious signals due to amplitude quantization in the absence of phase-accumulator truncation are emphatically analyzed, and the effects of the DDFS parameter variations on the spurious signals are thoroughly studied by computer simulation. And several important conclusions are derived which can provide theoretical support for parameter choice and spurious performance evaluation in the application of DDFSs.     

GNSS接收机射频前端电路相位噪声评估方法

相位噪声是影响全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)接收机性能的一个重要因素,在高性能的接收机设计中,射频前端电路的相位噪声评测是不可忽略的。传统观测相位噪声的方法主要是利用频谱分析仪等专业仪器来实现,其无法观测GNSS接收机射频前端电路(包含模数(analog-digital,AD)转换器)的相位噪声。分析了接收机相位噪声和热噪声在信号复平面域的表现特征,提出了在信号复平面域评估GNSS接收机射频前端电路相位噪声的方法,并对该方法进行了仿真验证和实测验证。利用相位噪声对信号在复平面实部和虚部影响不同的特点,对采集到的信号数字中频数据进行相干积分处理,定量估算接收机射频系统的相位噪声。结果表明,该方法具有较高的评估准确度,可以用于测量与评估GNSS接收机射频前端电路(包含AD转换器)的设计质量,预测接收机性能。