雷达回波信号的多普勒瞬时频率仿真研究

雷达回波信号是非平稳的时变信号,其瞬时频率是雷达接收机所接收到的回波信号的重要参数,可以获知空间目标的运动信息.本文分析了雷达回波信号处理过程中产生的多普勒瞬时频率的数学基础,其信号频谱峰值随时间的变化而变化,并采用时频分析的方法仿真了多普勒瞬时频率的性能参数,以获得回波信号的多普勒瞬时频率时间域与频率域的联合分布信息,便于获知空间目标的运动情况,更好地探测、跟踪空间运动目标.     

基于EMD算法的空间自旋目标平动补偿与微动特征提取

针对微多普勒频率附加在空间目标高速轨道运动产生的多普勒频移上使微动特征提取更加困难这一问题,提出了一种利用EMD算法对空间目标进行精确平动补偿和微多普勒特征提取的方法。对空间自旋目标进行建模,推导了窄带雷达条件下空间目标的微多普勒效应,并分析了平动分量对微多普勒的影响;把目标回波分解成一系列本征模态函数(IMF),然后求出瞬时频率,利用经验模型分解(EMD)算法对瞬时频率进行分解,分析各分量的能量百分比判别平动频移分量,实现回波信号的平动补偿;对平动补偿后的信号利用 EMD算法分离出微多普勒曲线,提取微动特征。仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。     

多普勒频率偏置LFM信号的模糊函数分析

线性调频（linear frequency modulation , LFM）信号是研究最早、应用也最广泛的一种脉冲压缩信号,当LFM回波信号有较大的多普勒频移时,匹配滤波器仍能起到良好的脉冲压缩作用,这使得多普勒频率偏置技术得以应用。由于需要对发射信号进行多次周期扫频来获得目标的速度信息,本文根据模糊函数定义推导了多周期多普勒频率偏置线性调频（Doppler frequency shifted linear frequency modulation, DFS-LFM）信号的模糊函数以及不同DFS-LFM信号的互模糊函数,并对DFS-LFM信号参数与雷达距离和多普勒分辨性能进行了分析。分析结果表明,多周期LFM信号进行多普勒频率偏置后,分辨性能不受影响;对于多个不同多普勒频率偏置的LFM信号,距离和速度分辨能力不受影响但其最大不模糊多普勒谱宽发生改变且与频率偏置间隔有关。当多普勒频率偏置间隔大于目标最大多普勒频移时,既不会影响目标的多普勒速度分辨性能,又能充分利用多普勒频谱,降低了系统对工作频率及带宽的要求。     

LFM体制雷达中多目标信号分离方法研究

为了从复杂的回波信号中分离出目标信号,本文提出了一种适用于线性调频（LFM）体制雷达的多目标信号分离方法,它从距离、速度与方位角三个层面滤波,分离出待测信号。信号分离方法中采用了自适应最小方差无失真响应滤波器（MVDR）,对含有多目标的回波信号进行空域滤波,从而有效分离出目标信号。对线性调频体制雷达的回波信号进行仿真并作信号处理,结果表明了本文所提信号分离方法的有效性,从而为目标识别器的研制以及干扰抑制等提供了一种有价值的方案。     

超声波多普勒频移信号提取及其硬件电路研究

超声波多普勒回波信号频率具有复杂性,回波信号频差的获取方法直接影响着测量精度。为此研究了一种多普勒频移信号的提取及其硬件电路的设计。基于多普勒流速测量原理,对回波信号进行放大、混频、滤波,从回波信号中提取有用的超声波频移信号,并对其硬件电路进行设计。该方法经过仿真验证满足要求,对下一步超声波频移回波信号的数字处理做出了铺垫,是确保多普勒超声波流量计精度的基础。     

一种解决调频连续测距中测距模糊方法

通过对锯齿调频连续测距系统的差频信号分析可知,由于观测时间的随机性导致同一距离上对应两个不同的差频频率。对差频信号进行时域和频域分析发现,利用两次混频的方法能够解决这种测距模糊问题,使信号处理单元的输出信号频率和距离一一对应。利用仿真软件,得到信号处理过程中的时频关系曲线,验证了这种信号处理方法的有效性。     

距离扩展目标回波序列的慢时间谱积累检测器

针对目标高速运动引起宽带雷达回波间包络平移使得距离扩展目标的检测率降低的问题,提出了一种距离扩展目标回波序列的慢时间谱积累(STSI)检测器.采用频率-慢时间模型描述距离扩展目标信号,将宽带雷达回波脉压后变换到距离频率域,然后对回波序列各频率单元沿着慢时间作傅里叶变换,最后将各频率向量的最大值累加与检测门限比较进行检测判决.STSI检测器不需要目标运动的先验信息,具有恒虚警检测性能,对目标运动引起的散射点跨距离单元走动不敏感.仿真试验表明,与不依赖散射点分布信息的广义似然比检测器相比,STSI检测器在检测率90％处有5 dB的性能改善.     

牛泡沫病毒LTR的反式激活因子靶序列研究

牛泡沫病毒（ＢＦＶ）是反转录病毒科泡沫病毒属成员之一．其基因组除编码ｇａｇ,ｐｏｌ,ｅｎｖ三个结构基因外,在ｅｎｖ和３＇ＬＴＲ之间有２个ＯＲＦ（ＯＲＦ－１和ＯＲＦ－２）,编码自身的反式激活因子Ｔａｓ等调节蛋白．本研究利用我们实验室分离鉴定的ＢＦＶ３０２６中国毒株［１２］为材料,克隆Ｏｒｆ－１基因,构建ｐＢＦＶＯＲＦ－１表达质粒,通过带有ｌｕｃ基因的ＬＴＲ系列缺失质粒与ｐＢＦＶＯＲＦ－１共转染,瞬时表达分析结果将ＢＦＶＬＴＲ上Ｔａｓ应答元件（ＴＲＥ）定位于－９８３／－６６８（ＴＲＥＩ）,－４７０／－１４０（ＴＲＥＩ）和ＲＵ５区．其中ＴＲＥＩ、ＴＲＥＩＩ为正调控区域,ＲＵ５为负调控区域,并进一步证明ＲＵ５在异源启动子（ＢＩＶＬＴＲ）上具有抑制其下游基因表达的功能．这些结果表明ＢＦＶＴａｓ作用机理与慢病毒（Ｔａｔ）,致瘤病毒（Ｔａｘ）等均不相同     

基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法

针对传统的非平稳信号时频分析中瞬时频率估计方法在适应性、抗噪性和精度等方面存在的问题,提出一种基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法;先将一维非平稳信号经时频分析得到二维时频分布图,对其进行Gaussian函数卷积平滑滤波以增强瞬时频率脊线,然后构造Hessian矩阵求取瞬时频率脊线中心,最终根据瞬时频率脊线与时频分布图位置关系,计算得到瞬时频率。结果表明,基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法对时频分布图适应性强,抗噪性优异,瞬时频率误差率小于5%,瞬时频率估计精度较高。     

一种新的鉴别汉语语音信号起止点的有效算法

提出短时能频值（ＥＦＶ）的新概念，设计了用短时能频值的参量来估计语音起止点的新的有效算法，提高了语音信号与背景噪声的分辨力。运用基于短时能频值ＥＦＶ估计语音起止点的算法，研究汉语普通话音素的区别特征，上机计算分析证明了ＥＦＶ门限能够很好地从噪声中分辨出语音信号，有着较好的稳定性和较高的语音－噪声分辨力。     

高分辨地震资料瞬时频率提取方法研究

为了改善高分辨地震资料瞬时频率估计的精度，更精细地刻画地下岩性变化和油气空间展布，提出一种基于极平坦有限冲击响应滤波器的地震资料瞬时频率计算新方法，在基于解析信号计算瞬时频率时，用极平坦有限冲击响应滤波器来代替传统的有限中心差分方法(CFDM)中的二阶中心差商．新方法和CFDM相比：在用于主频为30Hz的高斯包络调制信号的瞬时频率估计时，中心点处的绝对误差减小了98．4%；在薄互层地震资料分析中，能更好地刻画薄互层内部结构的细节；在实际资料处理时，能清晰地显示出薄层的空间展布及空间接触关系。     

基于低中频的无线测距技术

介绍一种方法在低或零中频（IF）的半双工通信环路的距离测量。测距系统测量本地振荡器不同步的两个收发器的之间的距离。通信环路通过解调,重新调节和重新传输已接收的信号提供一个具有相同的载波和调制频率的重传信号作为接收信号。     

基于分段波形的信号瞬时频率计算方法

针对局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)中乘积函数(Product Function,PF)分量的瞬时频率计算问题,引入了一种新的信号瞬时频率计算方法.该方法基于分段波形,先将信号分成若干个全波段(full wave),然后以一组递增的反正弦函数定义每个全波段的瞬时相位,进而得到信号...     

频率扫描阵列的ISAR成像技术

逆合成孔径雷达（ISAR）需要发射宽带信号,在与频率扫描阵列联合应用时,由于频率扫描阵列各阵元间馈线产生的相位差不能匹配发射或者接收信号频率的变化,因此该阵列在进行ISAR成像时对信号瞬时带宽有较大的约束。针对上述问题,论文将频率分集成像技术应用在频率扫描阵列上,通过不同时刻发射不同频率单频信号合成宽带,并且频率变化适用于频率扫描阵列的波束指向调节。该方法既能形成波束指向目标,又可以克服频率扫描阵列发射宽带信号时的限制,完成ISAR二维成像。在建立该方法的基础上,还针对阵列参数与目标航迹参数等对成像的影响进行了分析。结果表明,所提的频率分集ISAR成像技术,可在频率扫描阵列上实现对运动目标的二维成像。     

一种测试线性调频信号的新方法

LFM信号是目前雷达中应用的主要信号形式,它具有很高的速度和距离分辨率.但是,对LFM信号各参数,包括信号中心频率fo、信号带宽B,频率变化率u以及信号瞬时频率fi等的测试,目前仍没有很好的解决办法.为此,介绍了一种针对中频LFM信号的自动测试方法,可自动测试中频LFM信号的上述参数.此方法操作简单,运算速度快,且提取参数的精度高,目前已在某型雷达中频LFM信号的测试过程中得到了很好的验证.     

小波域内瞬时频率提取方法研究

根据振动信号本身的特征,由小波系数模极大值与小波函数的关系,提出了一种在小波域内提取瞬时频率的方法,这种方法比较适合于频率随时间变化的振动信号,把方法用于由碰摩转子模型生成的振动信号,可得到一条锯齿状的瞬时频率曲线,而用短时Fourier变换对该信号,是不能检测出这样的特征,这证明了该方法在瞬时的提取中是很有效的,对实测碰摩信号获得的瞬时频率也显示了这种方法的有效性,在故障诊断和特征提取中有广阔的应用前景。     

基于多卫星伽利略E1频段中频信号的生成方法

为了模拟二进制偏移载波BOC(1,1)调制下的多卫星伽利略信号,提出了一种伽利略E1频段数字中频信号的生成方法.其中,通过模块化和图形化设计,逐层细化而拟合伽利略信号所需步骤,包括扩频码的产生、BOC调制的实现以及导航信息、载波和可调噪声源的叠加,并通过信号的自相关及其捕获等处理.结果表明,所生成的信号具有伽利略E1频段BOC(1,1)调制的信号特征,其信噪比和多普勒频移可调,可用于软件接收机的信号处理解算.     

基于互Wigner-Ville分布的表面肌电信号瞬时频率估计

当一块肌肉完成持续的收缩时,所记录的表面肌电信号的分析是一个用于评价局部疲劳进行性的有用的工具.在肌肉静态收缩期间,表面肌电信号功率谱的平均频率和中值频率常被用作肌肉疲劳的指示器.为了评价周期性动态收缩期间的局部肌肉疲劳,针对肌肉动态收缩时表面肌电信号的特点,提出了基于互Wigner-Ville分布的瞬时频率检测方法.通过一个类似于表面肌电信号统计性质的模拟的随机过程,评价了这一算法的估计误差.理论和实验证明,瞬时频率可以在较低的信噪比下很好地适合跟踪由于肌肉疲劳引起的频谱变化.     

小波变换与线性调频信号脉内调制特征分析

提出了通过特征尺度的小波系数模极大值分析线性调频信号(linear frequency modulated signal,LFM)脉内调制特征的算法,分析了怎样选取特征尺度以及探究了怎样通过特征尺度的小波系数模极大值辨识出LFM的载频变化规律;并且研究了利用改进的小波脊线法提取了LFM的瞬时频率;最后对低信噪比下的LFM利用此改进算法进行了仿真。仿真结果表明,瞬时频率估计的精度得到了提高,尤其是信号起始段频率估计的相对误差低于0.05%,有效的克服了以往的小波脊线算法对低信噪比下的信号起始段频率估计的精度不高的缺陷。