数字匹配滤波系统输出信噪比与采样速率的关系

论述了数字匹配滤波系统及其实现,讨论了采用数字方法在频域实现匹配滤波的信号处理系统中,匹配滤波器实现中的两个实际问题。分析了信号的数字频谱,并在此基础上,推导了系统输出信噪比与系统采样速率的关系。得到了随着系统采样速率的提高,匹配滤波器的噪声带宽减小,输出信噪比提高的结论。计算机仿真验证了该结论的正确性。     

频谱采样技术及其在四维跟踪系统中的应用

根据脉冲串的匹配滤波和相参积累技术,推导窄带滤波器实现匹配滤波的原理,提出一种新颖的通过频谱采样技术实现匹配滤波和相参积累的方法,克服了窄带滤波器很难实现完全匹配滤波的缺点,并在此基础上给出一种实用的脉冲串匹配滤波器,即在窄带滤波器后级联频谱采样.在四维跟踪系统中提出一种应用频谱采样技术的新颖的中频误差提取方法,能为车栽雷达节省大量空间.阐述了频谱采样的工程实现.通过工程实践验证,频谱采样技术和中频误差提取方法有效并具有很大的应用价值.     

一种快速高效的无线信道实现方法

提出了一种快速高效的基于IIR滤波器的无线信道实现方法。根据所需生成信道功率谱,IIR滤波器在频域用LMS(最小均方)算法进行优化设计,这种方法适用于任意的功率谱;通过线性内插和抽取,可实现任意带宽的时变无线信道。仿真表明在Clarke均匀散射Rayleigh信道假设下,新方法的二阶统计特性与传统无线信道生成方法如SOS(正弦波叠加)、FFT滤波以及AR滤波法等完全一致,但新方法的滤波器阶数可以做到很低,因此具有快速高效的优点。另外,提出的方法适合非均匀散射环境的信道设计,文章最后讨论了新方法在非均匀散射环境的仿真实现。     

直接型数字滤波器的设计

本文讨论了直接型数字滤波器（ＦＩＲ和ＩＲ数字滤波器）的设计方法，并利用提出的两种算法解决了设计中存在的一些数学问题，进而详细地给出了直接型低通、高通、带通和带阻滤波器的设计公式。     

预畸变对数字滤波器设计影响的研究

针对数字信号处理中数字滤波器的性能问题,为使数字滤波器保持原模拟滤波器的频率特性,根据双线性变换的定义,导出了一个预畸变的统一表示式。并利用该式设计了一个低通巴特沃斯数字滤波器分别对三种情况(双线性变换、提出的预畸变方法和模拟滤波器)的幅度响应进行了计算机模拟。结果表明该方案能获得了较理想的性能。     

基于震荡权重粒子群杂交的过2采样DFT滤波器组优化设计

基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform, DFT)滤波器组的数字射频存储器具备宽频带覆盖和干扰宽带雷达的特点。针对临界采样时DFT滤波器组信道间混叠严重的问题,推导了过2采样DFT滤波器组的高效多相实现结构,将带间混叠减少了一半。为进一步提高重构信号的精度,提出了基于震荡粒子群杂交算法的滤波器频域设计方法,通过优化目标函数,提高了输出峰值信噪比,降低了最大输出误差,缩减了优化求解时间。仿真结果验证了过2采样DFT滤波器组结构的正确性,提出的震荡权重粒子群杂交滤波器设计可以精确地重构跨多个信道的宽频信号,具备干扰宽频信号的能力。     

雷达信号处理中的自适应算法

对接收的信号进行频谱分析,是当前雷达系统从受到干扰的环境中检测出有用目标信号的最新方法。应该指出,当雷达在同一距离分辨单元内含有两个或多个杂波(例如地杂波和雨杂波等)干扰,特剐当它们的多普勒频率未知时,采用这种处理方法尤为必要。 当前,最常用的办法是根据FFT算法设计出一组滤波器(自适应或非自适应的),即所谓动目标检测器。采用这一技术就能同时满足频率分辨和相干积累的要求。 为了克服由频谱失真造成的遮蔽效应,并获得更好的频谱分辨力(它受到采样窗的限制),本文分析了应用频谱分析方法来设计自适应滤波器的可能性。 这种技术的基础是: (1)选择一个合适的模型(一般为自回归AR模型); (2)通过直接处理输入数据或间接地通过它们的自相关函数来估计模型的参数。 在这篇文章中,我们将集中讨论: (1)由于估计误差造成的改善因子损失; (2)采用低成本计算技术估计相关函数; (3)硬件分析和性能与计算成本之间的权衡。     

基于全相位滤波的互素谱分析的高效设计

互素谱分析是辨别稀疏样本谱成份的有效途径,然而当前的互素谱分析设计方法存在容易导致频谱泄漏和效率低的缺陷。本文提出基于全相位滤波的高效设计法,首先,分析指出抑制互素谱泄漏的关键在于拓宽原型滤波器的高阻带衰减的频带范围和提升边界频率控制的精度;其次,将基于两种对称频率采样的全相位滤波理论引入到原型滤波器设计中,并推导出滤波器系数解析表达式和与边界频率有关的参数配置公式;最后,将边界频率参数代入到解析表达式中即可实现高性能互素谱分析的高效设计。仿真实验表明,相比于现有的基于等波纹最佳逼近的互素谱设计方法,本文提出的基于全相位滤波的互素谱设计法可更彻底地抑制频谱泄漏,从而提高稀疏样本谱成分的识别准确性。     

平流层衰落信道下QOTDM系统的盲均衡研究

提出一种在平流层衰落信道条件下适用于准正交时分复用(QOTDM)系统的盲均衡算法.发送端基于QOTDM基本原理得到频谱白化的发送信号,接收端根据发送信号的特性,用梳状滤波器对接收信号滤波,恢复样点序列.通过改进的恒模算法(MCMA)对样点序列初步均衡,时分分接后再通过阶数很短的MCMA-FSE-DFE方法均衡,可以消除多径衰落带采的符号间干扰.在平流层衰落信道下,该算法可以明显消除QOTDM系统存在的误符号率下界.在相同的信息传输速率,相同的信道条件下,当信道的莱斯因子为10dB、系统的误符号率在10-3左右时,该算法比基于DFT信道估计算法的OFDM系统有3.5dB左右的性能改善.     

自适应数字滤波器在生理信号处理中的应用

生理信号的特点是信号微弱、频谱宽、数据量少和噪声复杂。数字滤波是处理生理信号的基本手段。提出一种基于小波变换的自适应数字滤波器，以软件的方式实现，并应用于生理信号处理，效果比较理想。     

超宽带正交解调接收机性能分析

由模拟器件构成的超宽带正交解调接收机不可避免地存在系统失真 ,这些失真的存在有时会严重影响系统的性能。仔细分析了幅度失真、相位失真、幅相不一致性等对接收机性能的影响 ,提出了数字域校正的方法。通过计算机仿真 ,表明了该方法的可行性。最后 ,对某超宽带正交解调接收机的实际测量结果的数字校正 ,验证了这种方法的有效性。     

全球性数字广播高频外辐射源雷达参考信号重构

外辐射源雷达通过直达波提纯来获取雷达参考信号,且参考信号的纯净程度直接决定着雷达探测性能的好坏。针对全球性数字广播（digital radio mondiale, DRM）信号的特殊结构,提出通过重构发射信号来生成雷达参考信号的方法。首先基于DRM信号调制解调理论介绍了重构算法流程,然后通过实测数据处理验证了重构性能,最后分别从模糊函数性能与杂波抑制能力两方面定量研究了解调误码率对雷达探测性能的影响。仿真与实测结果均表明,通过本文所提重构算法能够获得良好的雷达参考信号,为目标探测提供必备条件。     

可编程数字解调分析模块的设计应用

利用数字下变频器HSP50214B同TMS320C5409 DSP的配合,设计了一种可编程的数字解调分析模块,通过软件编程实现对不同调制样式信号的解调和分析,最后给出了该模块在数字监测接收系统中的应用。实验证明该模块在无线电接收系统中有着很强的实用性。     

基于虚拟无线电的PCM/FM信号解调方法

根据PCM／FM信号的特点，提出了一种基于虚拟无线电平台的信号解调方法。分析了PCM／FM信号的谱特性，给出了利用PCM／FM信号的频谱进行解调的理论基础。根据实际PCM／FM信号的非平稳特性，提出了基于离散短时傅里叶变换（DSTFT），通过比较频点能量进行PCM／FM信号软件化解调的实现方法。详细地论述了此种解调方法的基本原理及实现过程，分析了该方法的解调性能及复杂度。计算机仿真结果表明，该方法对于实际接收的PCM／FM信号具有较好的解调性能，并且实现原理简单，运行效率较高，便于在虚拟无线电平台中实现信号的实时处理。     

二相信号延迟解调的研究

本文论述了数字调相技术中应用广泛的差分调相(DPSK)形式的调制与解调。对延迟解调中延时时间与传输信息码速率间的关系进行了研究,提出一种提高码速率的新方法,并用布尔逻辑运算和实验电路加以验证。     

Low complexity method for spreading sequence estimation of DSSS signal in non-cooperative communication systems

It is a necessary step to estimate the spreading sequence of direct sequence spread spectrum (DSSS) signal for blind despreading and demodulation in non-cooperative communications. Two innovative and effective detection statistics axe proposed to implement the synchronization and spreading sequence estimation procedure. The proposed algorithm also has a low computational complexity with only linear additions and modifications. Theoretical analysis and simulation results show that the algorithm performs quite well in low SNR environment, and is much better than all the existing typical algorithms with a comprehensive consideration both in performance and computational complexity.     

相控阵雷达宽带宽扫描角数字化解决方案

针对采用数字化宽带相控阵雷达的应用场合,提出了一种通过改变数字阵列单元基带信号移相值和延时值实现波束指向和波形的数字相控阵雷达T/R模块解决方案。给出了宽带线性调频信号引起的波束指向偏移和实时时间延迟补偿的分析方法。在分析了宽带线性调频信号对相控阵雷达带宽和扫描角的影响的基础上,通过对基带数字时钟的精确延迟,实现了数字相控阵雷达宽带信号发射和扩展最大扫描角的目的。给出了实现的原理图和试验结果,并通过试验验证该方法的有效性。     

基于正交模型辨识辅助的欠采样数字预失真方法

针对数字预失真技术在宽带通信系统中的具体实现受到模数转换器采样率制约的问题,提出一种新的欠采样数字预失真方法。首先在欠采样速率下对功放的正交模型进行离线辨识,接着根据一定的算法得到Nyquist采样率下的简化预失真器模型,并进行在线的自适应直接学习。该方法具有预失真器模型构造简单、欠采样实现高效的特点。理论分析和仿真结果表明,该方法有效降低了对模数转换器的采样率要求,优化了简化预失真器模型的线性化条件,更好地抑制了功放非线性引起的带内失真和频谱再生。     

三坐标数字电视外辐射源雷达实验研究

论述了利用新近研制的二维阵列开展基于数字电视信号的三坐标外辐射源探测实验的研究结果。结合数字电视信号的电波覆盖特征,首先论证了低空目标三坐标定位情况下仰角测量的必要性,接着阐述了接收阵列设计的原理和方案,并讨论了相应的仰角和方位角的估计策略及转换方法,最后重点介绍了实验开展的情况,包括系统配置、空中目标探测典型结果及分析,从实验角度验证了该三坐标数字电视外辐射源雷达方案的性能。     

基于数字对消的跟踪干扰抑制方法

抗跟踪干扰已逐渐成为跳频通信中的研究热点和难点。针对跳频通信抗跟踪干扰难以实现的问题,采用数字对消方法实现跟踪干扰抑制。首先,基于跟踪干扰信号特点及战术背景,提出跟踪干扰信号估计方法,完成数字对消中参考信号的提取;然后,将干扰信号与混合信号进行对消完成干扰抑制;最后,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)开发板,搭建了半实物仿真实验平台。实验结果表明,所提方法能够有效抑制跟踪干扰。对于不同的干扰频点,信干比(signal to interference ratio, SIR)提升不同,干扰抑制效果受干扰信号强度的影响。当干扰信号方差σ_w²在0.75~1.5时, SIR提升的平均值能达到10 dB,当σ_w²=0.25或2时,则小于8 dB。