脉冲干扰时TH-PAM-UWB信号抗截获方法研究

设计低截获概率超宽带信号在战时通信中具有重要的现实意义。在抗截获性能指标分析的基础上,构建脉冲干扰模型,针对脉冲幅度调制超宽带系统,运用随机过程、信号统计理论和实验仿真,对信号脉冲参数、跳时码参数与抗截获性能之间的关系进行研究。仿真和分析表明增大跳时码周期和减小单位发射脉冲时延两种方法能很好地提高抗截获性能;而减低信号脉冲宽度虽能提高隐蔽性能,但在脉冲干扰实时改变时误码率会大大增加。新的研究结果为系统的参数选择策略提供有价值的参考。     

神经元轴突电刺激响应的有限元数值模拟

为了研究神经元轴突的微观生理电传导特性,建立了神经元轴突的三维有限元模型,通过数值计算模拟神经元轴突对电刺激的动态响应.建立海马神经元轴突的三维几何模型并指定其生物物理参数,根据Hodgkin-Huxley方程和Maxwell方程,建立偏微分方程组,对神经元轴突有限元模型施加不同持续时间和不同脉冲幅度的电流脉冲并求解,获得神经元轴突的三维电势分布和动作电位曲线.数值模拟结果显示,该神经元轴突的静息电位约为-65 mV;对模型施加持续时间为2 ms,强度0.01 A/m2的电流脉冲刺激未产生动作电位,施以(2 ms、0.2 A/m2),(20ms、0.01 A/m2),(20ms、0.2 A/m2)脉冲刺激均产生动作电位,峰值分别出现在0.012 s、0.017 s和0.012 s,动作电位幅度约为100mV,持续时间约为2 ms.神经元轴突电刺激响应的有限元模拟结果与实验结果吻合,表明所建立的神经元轴突有限元模型及数值模拟方法合理、可靠,为深入研究神经电生理特性提供了基础模型和仿真分析方法.     

恶劣环境下的电力线通信噪声建模研究

在电力线通信过程中,电力线噪声是影响电力线通信性能的主要因素。该文依据电力线噪声特性,将其分为:背景噪声和脉冲噪声。对工业现场采集的电力噪声数据进行了分析,在频域建立了背景噪声功率谱密度模型,在时域根据噪声的时间特性建立了伯努利脉冲噪声模型,通过对伯努利脉冲噪声模型的改进,得到了单个脉冲噪声持续时间较长的特殊脉冲噪声模型。结果表明,仿真模型能很好地逼近实际电力线噪声情况。     

非柯尔莫哥洛夫湍流大气信道中的高斯脉冲型量子光束偏振度

利用湍流系综平均量子偏振度模型,研究了斜程非柯尔莫哥洛夫信道中传播的高斯脉冲量子光束的量子偏振度起伏,并且得到了线性偏振量子光束偏振度的解析方程。由数值研究得出,地面湍流强度越弱和单脉冲光子数越高,传输量子场的偏振度受大气湍流的扰动就越小;脉冲持续时间较长的高斯脉冲光束的偏振度的空间均匀性较小,且受湍流干扰较大;非柯尔莫哥洛夫谱幂律参数越大,量子场偏振度受干扰越小。     

针对短波3G-ALE信号的改进脉冲干扰性能研究

针对美军新一代短波3G-ALE信号为提高其协议信息传输可靠性而在通信链路层进行的多重数据编码,提出一种改进脉冲干扰方法。首先利用公开的伪随机扰码,建立对周期脉冲信号进行伪随机预加扰的干扰模型;之后推导信号接收处理公式,在此基础上分析脉冲占空比、脉冲周期等干扰参数,以及扰码失步、干扰频偏等因素对于干扰性能的影响;最后仿真干扰实验并得到相关结论。实验结果验证改进脉冲干扰对于3G-ALE信号协议信息可靠传输的干扰有效性,在设置脉冲占空比75%、脉冲周期使得脉冲持续时间等于整数倍符号长度TB时的干扰效果最佳;2TB以内的扰码失步、80 Hz以内的干扰频偏导致的干扰效果下降,则可以通过提高干信比较好地予以克服。     

双极性功率脉冲变压器计算模型的建立

对采用了集中参数的双极性功率脉冲变压器等效电路进行了分析，通过相关的理论和公式推导，建立了一种新型的脉冲变压器的计算模型，最后本文利用该计算模型，选择一个实际变压器的参数，在Pspice软件中建立了相应的脉冲变压器模型，其仿真结果与实验测出波形相一致，证明了本方法的准确性及实用性。     

基于HMM的扩频通信扫频干扰抑制

为解决扩频通信中扫频干扰抑制问题,采用HMM(Hidden Markov Models),在不同时刻对各频率点上的信号幅度进行Markov建模,并采用基于似然梯度的HMM识别算法对模型参数进行实时估计。仿真结果表明,通过对HMM估计算法的参数进行合适调整,模型可以快速地跟踪和抑制扫频干扰,对慢跳频干扰也能进行有效抑制。     

基于MCML的大气偏振特性仿真与分析

太阳光通过大气层时会与大气粒子间发生相互作用从而产生偏振光,天空中各种不同属性的偏振光叠加,便形成了包含大气信息参数在内的各种信息的大气偏振模式分布。文章研究了太阳光散射形成的大气偏振特性,分析了基于蒙特卡洛理论的仿真方法,在实现大气偏振模式仿真的基础上,将实际检测结果与理论仿真模型进行对比分析,验证了该方法的正确性。     

基于激光探测技术的坦克目标识别方法

对激光探测技术的目标识别及定位方法进行研究.根据近场目标激光反射方程,结合典型的弹目交会条件,从理论上给出了坦克的激光反射特性;分析了激光探测的主要干扰,提出了判别反射脉冲幅度和脉冲个数的信号识别准则;采用统计分析方法,建立了坦克激光信号幅度直方图.在此基础上,结合探测概率制定幅度门限,根据定位要求及目标尺寸,分析了脉冲个数门限的确定方法.仿真结果表明,所设计的探测识别系统能有效判别坦克目标,并能对目标进行定位,实现对坦克顶装甲的精确打击.     

PAM和PPM在多天线超宽带通信系统中的应用

在超宽带(UWB)无线通信系统上采用多天线技术不仅可以提高信道容量,又能提高数据传输速率并扩大覆盖范围.构建了多天线超宽带通信系统仿真模型,研究不同种调制方式在多天线超宽带系统中的应用,并分别对采用跳时脉冲位置调制(TH-PPM)、跳时脉冲幅度调制(TH-PAM)和直扩脉冲幅度调制(DS-PAM)时系统性能进行了仿真.仿真结果表明,在相同条件下,当误码率为时,采用TH-PAM较采用TH-PPM方式的信噪比有近6 dB的提高;当均用PAM,采用TH技术与采用DS技术的多天线超宽带系统误码率性能差别不大.     

电火花加工中电参数对放电状态影响规律及其建模

从分析电火花加工中3种放电状态占有率的角度,论述了放电参数和控制参数对放电状态的影响规律,得出了放电参数的选择原则,即适当增加开路电压、降低峰值电流可以提高加工效率和保证加工表面质量;同时发现脉冲间隔时间对短路率、火花/拉弧率和击穿延时率的影响较大,调整脉间对实现加工过程的稳定控制更为有效.此外,根据电火花加工中影响放电状态的因素多且复杂的实际情况,利用辅助变量法无需研究噪声具体结构形式,即可以得到参数无偏辨识模型的特点,结合对电火花加工系统动态特性的认识,对有偏辨识模型进行了进一步的探讨,得到了损失函数小、预测精度高、实际操作性强的无偏辨识模型.     

多脉冲激励线性预测参数矢量量化

介绍了多脉冲激励线性预测声码器的激励脉冲参数最大互相关函数搜索法.构造了线性预测系数参数及激励脉冲幅度参数矢量量化算法.实现了低码率语音压缩编码.     

基于正弦信号调制的灵巧干扰技术

线性调频雷达在接收信号时采用脉冲压缩处理,使传统的压制式干扰在进入雷达接收机时无法获得脉冲压缩增益,从而造成干扰效果大幅下降。针对这一问题,建立了时域卷积调制的灵巧干扰信号的数学模型,根据这一模型设计了基于非完全正弦函数卷积调制的灵巧干扰信号,来实现对线性调频信号的干扰,对这一干扰信号的干扰效果进行了仿真分析。仿真结果表明:这一干扰信号可以产生假目标群来实现对一定距离单元的遮盖性干扰,并能利用脉冲压缩时旁瓣的非线性叠加覆盖真实目标回波,解决了卷积干扰信号滞后于真实目标回波的缺陷。     

基于FHN神经元模型的UWB信号检测方法

针对FHN模型检测UWB信号时需要已知UWB信号和调节噪声强度来产生随机共振的局限性,研究分析了FHN模型系统参数与发生随机共振现象的关系,推导了新的输入输出互相关函数,提出了基于新互相关函数的参数调节FHN模型检测新方法。采用新方法对强噪声中的UWB脉冲信号进行检测并对该方法的检测性能进行了仿真比较与分析。仿真结果表明,新方法可以较为准确地检测到淹没在强噪声中的未知UWB脉冲信号,是一种低信噪比非合作下检测UWB信号的方法。     

陡脉冲发生器电路中杂散参数的分析和补偿

在陡脉冲发生器电路中,杂散参数不仅影响输出波形,还影响着系统的稳定和电路元器件的安全。为了提高输出波形的质量,抑制输出脉冲的振荡,保证元器件长期可靠的运行,需要对电路中杂散参数进行有效的分析和补偿。本文通过对脉冲的实际输出波形进行分析,建立了陡脉冲发生器电路的杂散参数模型,总结出一种分析和补偿陡脉冲发生器电路中杂散参数的方法。模型的仿真结果精确地反映了实际波形,加入补偿环节后的电路实现了输出波形的无过冲。     

多模式仿核脉冲随机信号发生器研究

以伪均匀随机数为基础,通过计算和查表产生高斯分布和指数分布随机数,以89C51单片计算机系统为硬件,采用Keil C编程,实现了输出脉冲幅度可以是高斯分布、指数分布及均匀分布等模式,也可以两种以上模式共同输出,输出脉冲时间间隔可以是周期性的,也可以是指数分布的.该随机信号发生器可以实现多种分布模式的输出控制,较好地仿真了核脉冲幅度和时间的随机特性.     

基于最小二乘的地磁场测量误差补偿技术

地磁导航中获取地磁场的精确测量值是进行地磁匹配导航的前提和基础。针对实际地磁测量中磁力仪易受环境磁场干扰带来的影响补偿效果的问题,首先分析了软磁误差以及硬磁误差对磁场测量的影响效果,建立了地磁测量误差的参数化模型。采用ANSYS仿真软件,通过3对内径不同的亥姆霍兹线圈产生了3个方向的匀强磁场,从而实现了对地磁场的模拟。在此基础上,将磁力仪和干扰源建到仿真模型中,通过360°旋转磁力仪分别得到了有干扰和无干扰时的三维磁场值,然后采用最小二乘算法对模型参数进行了估计,最终实现了对磁场测量误差的补偿。仿真结果表明:该方法简单易行,简化了参数的求解过程,具有较高的误差补偿能力,地磁测量误差可以从20 000多纳特减少到几个纳特。     

基于最小二乘的地磁场测量误差补偿技术研究

地磁导航中获取地磁场的精确测量值是进行地磁匹配导航的前提和基础。论文针对实际地磁测量中磁力仪易受环境磁场干扰带来的影响补偿效果的问题，首先分析了软磁误差以及硬磁误差对磁场测量的影响效果，建立了地磁测量误差的参数化模型。采用ANSYS仿真软件，通过3对内径不同的亥姆霍兹线圈产生了3个方向的匀强磁场，从而实现了对地磁场的模拟。在此基础上，将磁力仪和干扰源建到仿真模型中，通过360度旋转磁力仪分别得到了有干扰和无干扰时的三维磁场值，然后采用最小二乘算法对模型参数进行了估计，最终实现了对磁场测量误差的补偿。仿真结果表明，该方法简单易行，简化了参数的求解过程，具有较高的误差补偿能力，地磁测量误差可以从20 000多纳特减少到几个纳特。     

脉冲干扰对北斗B1I信号接收机影响

目前,脉冲发射型电子设备的广泛应用对导航接收机的可靠运行构成了一定威胁。为了有效评估脉冲干扰对北斗B1I信号接收机的影响,结合B1I信号谱特性,提出了一种新的干扰分类方法,导出了干扰条件下相关器输出功率的解析表达式,并分析了其对捕获、跟踪的影响。仿真结果表明:脉冲占空比和干扰功率越大,对接收机的不利影响越显著,然而,不同干扰类型下脉冲持续时间对接收机影响呈现一定差异,同时,载波频率误差与接收机接收性能呈正相关特性。可见针对B1I的结果与国内外GPS L1一致性良好,验证了导出模型的有效性。     

面向脉冲噪声环境的多径信道鲁棒估计方法

在低压电力线通信(power line communication,PLC)中,由于脉冲噪声的干扰和阻抗不匹配引起的多径信道的影响,传统的在加性高斯白噪声环境下的信道估计算法运用到电力线通信时,往往效果很差,甚至得到的结果毫无意义。针对电力线通信中的脉冲噪声,采用了Middleton Class A脉冲噪声模型。通过基于高阶矩的方法对脉冲噪声的参数进行估计。根据估计得到的脉冲噪声参数,提出了新颖的、在脉冲噪声环境中鲁棒的信道估计算法。通过仿真,验证了提出的算法是可靠的,并且具有一定的灵活性。