CPPM-UWB系统Rake接收机性能分析

针对传统CPPM-UWB系统中混沌序列可能丧失混沌特性的弊端,设计一种改进的混沌脉冲位置调制信号结构.基于无码间干扰的超宽带系统,分析了改进的混沌脉冲位置调制信号在IEEE UWB室内多径信道模型下的接收机性能,在室内多径环境下对不同Rake接收机的误码率进行了仿真.计算机仿真表明,比特的脉冲数量、接收机与发射机的距离、脉冲的重复周期的选取对系统的性能影响较大.在室内多径环境中,CM1信道下的Rake接收机性能最好,理想Rake接收机性能最优,但其系统也最复杂.SRake接收机的性能优于PRake接收机,但SRake接收机的复杂性高于PRake接收机.SRake和PRake接收机的性能随着叉指数目(即接收机分辨出的多径分量数目)的增加有明显改善.     

锁相环路中的脉冲干扰效应

本文介绍了一个测试程序,该程序在具有接收机噪声和脉冲干扰(例如由雷达装置造成的干扰)的情况下测定了锁相环路解调器捕获所需信号和维持锁定的能力。对一个典型的空间测量接收机,在宽范围的锁相环路工作条件中进行了测量。测试时加以变化的锁相环路参数和干扰信号的参数包括下述项目:所需要的信噪比,信号对干扰的比率,脉冲载波频率对需要信号的偏离,脉冲宽度,干扰信号的脉冲重复率和接收机的跟踪带宽。在正常信号接受,信号哀落和具有脉冲干扰信号时捕获信号的情况下,锁相环路的性能是在所选择的各种测试条件下经过重复测量来检定的。利用电压控制振荡器的输入电压作为测量对象来记录振荡器的扫描,信号或干扰的捕获以及失锁。从测量结果中得出了能引起锁相环路假锁和失锁问题的脉冲干扰特性的范围。一般说来,干扰的影响,与模拟的雷达占空因数有很大的关系,而且也受到振幅,有用信号和无用信号之间的频率间隔,以及工作的信噪比的影响。     

基于时域干扰消除和能量RAKE接收的超宽带窄带干扰抑制算法

针对脉冲超宽带通信中的窄带干扰问题,根据超宽带信号为时域极窄脉冲而窄带干扰为连续波这一主要特点,提出了一种基于时域干扰消除和能量RAKE接收技术的超宽带时域窄带干扰抑制算法。首先,通过终端开路或者短路的传输线延时特定长度,与原始信号叠加实现了时域窄带干扰抑制,该方法克服了传统陷波法抑制干扰过程中也损失信号的缺点;然后,针对干扰抑制完成后人为引入的多径信号,采用了一种结构简单,计算复杂度较低的能量RAKE接收机。仿真结果表明,该接收机能够对多径信号进行能量的收集,且具有结构简单,计算复杂度较低的特点。     

基于STFRFT的脉冲干扰抑制方法研究

为了解决航空无线电导航服务频段附近的脉冲干扰影响接收机工作的问题,并进一步提高GNSS系统的抗干扰能力,提出了基于STFRFT(short time fractional Fourier transform)的脉冲干扰抑制方法。首先确定接收信号的最佳旋转阶次,再对信号进行STFRFT,通过坐标旋转得到时频面的二维分布,在最佳阶次下采用自适应时变滤波器实现对干扰和信号的分离,进而抑制干扰。仿真结果表明,和几种传统方法相比,基于STFRFT的自适应滤波算法剔除干扰效果最好,在抑制脉冲干扰的同时保留了更多有用信号。结合STFRFT技术和自适应时变滤波技术提高了抑制脉冲干扰的能力,可为航空无线电导航服务的脉冲抗干扰技术提供参考依据。     

基于脉冲压缩的宽带数字接收机设计

针对传统宽带数字接收机存在跨信道问题以及在低信噪比下检测能力差、对宽带同时到达信号处理能力差的缺点,提出一种基于脉冲压缩的新型宽带数字接收机结构进行雷达信号的截获及脉冲描述字参数的提取.将基于脉冲压缩的接收机结构从模拟域扩展到离散域,推导出信号经过数字压缩接收机后的数字离散形式.新型接收机结构采用线性调频信号与接收信号混频得到混频信号,将混频信号送入数字延迟模块进行卷积运算得到输出的脉冲尖峰.新型接收机结构本身不存在跨信道问题,并且可以有效地处理低信噪比环境下的信号及同时到达信号.通过推导给出输入信号频率与扫频信号带宽和数字延迟信号带宽的约束关系,并且进一步给出了雷达信号经过新型宽带数字接收机后的载频、带宽、脉宽、幅度等脉冲描述字信息的计算公式.仿真给出了新型宽带数字接收机在低信噪比下的信号检测能力、大带宽同时到达信号处理性能以及脉冲描述字提的取能力,并进一步分析了不同环境参数对脉冲描述字提取性能的影响.通过和传统信道化数字接收机信号检测和测频能力的对比,仿真结果证明了新型数字接收机结构在低信噪比下信号检测和参数提取的有效性.为数字压缩接收机的物理实现提供了理论基础,也提供了新的宽带数字接收机的设计理念.     

共平台数据链受雷达辐射干扰的机理研究

针对共平台数据链系统受高功率雷达系统辐射干扰问题,对数据链系统接收机前端低噪声放大器(LNA)的非线性效应进行了解析推导,并且对数据链系统实际数据流各节点的信号特征进行了数学分析,给出了双线性调频脉冲和双高斯脉冲两种兔耳干扰的数学模型.在以上分析基础上,对不同干扰形式下的数据链系统的误码率进行了仿真.结果表明:相同周期和脉宽的双高斯脉冲串干扰对数据链系统造成的误码率高于双线性调频脉冲串;且同种干扰下,干扰信号脉宽越大,数据链接收机非线性效应越明显,系统误码率也越高.     

啁啾高斯光脉冲和群速度色散对带前置放大器光接收机灵敏度的影响研究

研究了啁啾高斯光脉冲信号对带前置放大器光接收机灵敏度的影响,以及群速度色散对光接收机灵敏度恶化量的影响.发现适当选取高斯光脉冲信号的占空比、啁啾分量、光接收机均衡滤波器输出的升余弦频谱波形滚降因子的值可以提高光接收机灵敏度;群速度色散存在时光脉冲的宽度并非越小越好.结果对实际光接收机的分析和设计有一定指导意义.     

机载导航设备中基于自适应对消的DME脉冲干扰抑制方法

GPSL5信号作为GSP现代化的一部分,是专为民用航空而设置的,它与我国北斗星导航系统所用的B2a信号共用同一频段,共同组成未来的全球导航卫星系统(GNSS).L5信号面临已有航空无线电设备的干扰,其中测距仪设备(DME)对GPS L5和B2a信号所在频段造成了不可忽视的脉冲干扰.提出一种基于自适应对消的DME干扰抑制方法,充分利用机载DME天线所接收到的信息,对机载GPS接收机中的DME干扰进行估计和重构,进而进行抑制,避免了传统方法造成的数据损失问题.     

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。     

自适应双重时间常数自动增益控制

从电路设计角度来说,在接收机视放以前,抑制干扰脉冲主要有三种方法:一是干扰脉冲熄灭法,其实质是在干扰脉冲期间,使接收机输出为零。这种方法技术实现复杂,在实际中放中应用较少;二是限幅法(包括“宽—限—窄”系统),其工作原理是利用限幅器的限幅作用来削弱干扰脉冲的幅度。这种方法应用较广,能有效地抑制干扰脉冲。但对于窄带干扰,当输入(S/N)_i<1时,由于限幅器本身固有的非线性拍频作用,将不可避免地产生强干扰抑制弱信号的有害作用,从而使后面的窄带滤波器不能有效地从频域抑制窄带干扰、提出有用信号;三、文献[5—8]提出了抗电子干扰的     

具有能量收集的认知双向协作中继网络中断概率分析

为了延长认知中继网络的生存时间和降低中断概率,提出了具有多主接收端的专用信号塔(PB,Power-beacon)辅助能量收集认知双向协作中继网络,并研究了采用译码转发模式和机会中继选择策略的衬底式认知网络中断性能。网络中次用户发射功率由收集自PB的能量和主接收端的干扰约束决定。推导了Rayleigh块衰落信道下次网络的精确中断概率,结果表明增大PB发射功率或主网络干扰约束将使中断概率单调下降。此外,还推导了有干扰约束和无干扰约束的次网络渐近中断概率,研究了中断饱和现象,PB位置对中断概率的影响,以及主接收端和中继数量、次网络端到端容量以及能量收集比率与中断概率之间的关系。仿真结果验证了理论推导。     

两负载式谐振耦合无线电能传输系统

在无线电能传输系统应用中,接收装置之间互相靠近时交叉耦合的存在,使发射端的能量不能有效的传送给多个接收端.针对无线电能传输系统中多负载装置这一研究热点,建立了含有两个接收端的谐振耦合式无线电能传输系统模型.首先从等效电路的角度进行展开,提出在交叉耦合的情况下运用最大平均功率传输定理,使系统满足阻抗匹配;然后从耦合系数的角度研究接收端的负载功率,对不同负载功率的公式进行了推导和数值计算,并通过实验仿真验证了理论分析的正确性.结果表明,系统在最大平均功率传输定理实现阻抗匹配的基础上,通过调节发送端和接收端的耦合系数,不需要改变接收装置的位置,就能够减少发送端的反射系数,从而使负载端有效的接收发送端发送的能量.     

基于电缆频率特性及信号脉冲宽度的电缆局部放电在线定位方法

为减小电力电缆局部放电定位过程中噪声及反射脉冲的干扰,实现局放源的在线定位,提出了基于频率特性及信号脉冲宽度的电缆局部放电定位方法。该方法通过模拟局放脉冲信号在电缆中的传播,分析了局部放电脉冲信号在电缆中的传播特性,推导出考虑频率特性的脉宽变化函数关系式,最后结合实测的脉宽与传输距离的拟合曲线,通过迭代计算获取准确的故障位置。利用PSCAD/EMTDC搭建电缆模型,在不同故障距离下的对该方法进行仿真验证,并与小波变换的定位结果进行比较,结果表明其定位误差低于0.6%,说明该方法具有较高的准确性与实用性。     

Anti-Jamming with Adaptive Arrays Utilizing Power Inversion Algorithm

The convergence rate of the power inversion （PI） algorithm is quite sensitive to the power of the interference with the used fixed parameters in the PI algorithm leading to degradation of its ability to handle interference. This paper presents a normalized PI algorithm that traces the stochastic characteristics of the interference. The algorithm adaptively adjusts the recursive step size to determine the constrained optimized parameters for the Iowpass filter. Simulations show that the normalized PI algorithm achieves faster convergence and produces deeper nulls. The algorithm makes GPS receivers more robust in environments with large variations in the interference strength.     

无源互调干扰的二维时延自适应估计算法

针对影响通信接收机性能的时变性无源互调干扰问题,采用幂级数模型对无源互调干扰进行建模,从工程的角度给出了基于二分法、快速二分法和并行法的3种二维时延自适应估计算法,并对其性能进行了对比.仿真表明3种搜索算法经过不同次数的迭代后,均可估得二维时延值.其中,基于快速二分法的估计算法能以相对较低的资源消耗量获得较快的跟踪速度,更适合硬件实现.实测表明,原理样机采用基于快速二分法的二维时延估计算法,可对PIM信号实现更好的估计效果,补偿后的信号经自适应滤波可获得良好的性能.      

中国超宽带频率自适应检测避让技术研究

针对中国超宽带的4.2~4.8 GHz频段干扰抑制问题,采用组合高斯高阶导脉冲作为超宽带(UWB)原始脉冲,设计了直接序列扩频-载波调制算法,提出一种UWB频率自适应检测避让实现方案. 仿真结果表明,该方案满足中国UWB频率规划,保证了稳定的UWB正常发射功率,具有较高的传输效率,能够有效解决4.2~4.8 GHz频段检测避让(DAA)的问题.      

矿用电器中的电容性干扰研究

建立了矿井电器三相交流电对测控信号线的电容性干扰模型,用复数运算法计算了稳态情况下的干扰电压,分析了布线位置对干扰的影响,并将结果推广到尖峰脉冲群下的供电线路,得出的微机测控信号线布线位置与干扰电压的关系对设计测控微机提供了基础。     

连续波干扰下卫星导航信号的ADC量化损耗分析

地球表面接收到的卫星导航信号强度通常远低于环境热噪声,并且其所处电磁环境越来越复杂,人们越来越关心在干扰环境下导航接收机的工作性能。模数转换器(ADC)作为数字式导航接收机中射频通道与基带处理的中间环节,其量化造成的有用信号损耗直接影响着接收机的整体性能。对于连续波干扰(CWI)与热噪声环境下ADC量化对卫星导航信号的影响,现有文献大多是基于数值模拟实验寻找答案,缺少理论推导。通过概率统计理论深入研究了在CWI干扰环境下任意位数(bits)ADC均匀量化对接收机相关信干噪比的影响,得出了明确的量化后信干噪比表达式,并给出近似最优的ADC量化门限选取法则。通过数学推导和仿真分析得出结论,在没有辅助抗干扰手段和采用均匀量化的情况下,2 bit的ADC量化即可达到最大的输出信干噪比。     

多小区 MIMO 网络中一种新的 D2D 通信干扰对齐算法

当多小区MIMO（multiple-input multiple-output）网络中引入D2D（device-to-device）技术后形成D2D-MIMO干扰网络,为解决其干扰问题,提出了一种基于天线数奇偶性的发送端数据流分配方案和基于该方案的干扰对齐（interference alignment,IA）算法。该算法通过最小化基站泄露到非目标用户的信号功率来求解蜂窝链路的预编码矩阵,通过最大化蜂窝用户的信干噪比（signal to interference plus noise ratio,SINR）来求取蜂窝链路的干扰抑制矩阵,进而通过线性干扰对齐消除蜂窝内干扰,并推导了系统的最大自由度（degrees of freedom,DOF）。理论分析和仿真表明,相对于现有算法而言,该算法提高了系统的自由度、频谱效率和能量效率,降低了对天线数的要求,增强了系统的灵活性。