武汉地区 Es 回波多普勒特性的观测与分析

利用最新研制的高频多普勒接收机对10MHz BPM授时信号进行了长时间监测,应用数字信号处理技术,获取连续高精度的多普勒频移,结合PDI-2数字测高仪观测到的电离层频高图数据,实现了对Es层反射回波特性的研究.构建了电离层不规则体反射电波理论模型,仿真出在该模型下电离层反射回波的多普勒谱特性,并结合高频多普勒接收机的实测数据,绘制了Es回波的多普勒频移曲线,结果表明:仿真结果与实测结果很好地吻合,并基于此估算出了Es层不规则体的运动速度.     

互补码在电离层探测中的应用

电离层探测仪一般采用m序列或Barker码序列调制的二相编码脉冲。但是这两种码元序列产生的编码脉冲信号经脉冲压缩后都存在较高的旁瓣。为降低脉冲压缩后信号的旁瓣,提出了在多普勒频移较低的电离层区域应用互补码作为二相编码脉冲的调制码元序列。互补码具有非常好的自相关特性,A序列和B码序自相关后相加,自相关和只有主瓣,不存在任何旁瓣。但是由于A,B相位编码脉冲并不同时发射,多普勒频移会降低互补码的脉冲压缩性能。仿真结果表明,当多普勒频移较低时,互补码相位编码脉冲回波脉压性能优越;但是当多普勒频移较高时,多普勒频移给A,B相位编码脉冲回波带来很大的相位差,使互补码脉冲压缩后指标严重恶化。     

三频无几何无电离层组合周跳探测与修复算法

为解决电离层活跃期的周跳探测问题,根据无几何无电离层组合特性,构造3个线性无关的三频伪距载波相位组合作为周跳检验量,并以相位电离层残差二阶差分值作为周跳修复验证量。通过对电离层活跃期内全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)三频观测数据进行处理,验证算法的可靠性和有效性。结果表明:算法可以有效地探测与修复在电离层活跃期内的三频周跳,并适用于三频实时动态的周跳处理。     

电离层中标准电波的Doppler频移

指出了电离层的结构对电波传播过程的影响：使标准电波产生DOPPLER频移，并给出了标准电波的频移△f与标准电波的频率f之间的定性关系：（1）当电离层的层状结构随高度变化很小时：△f∝f，这时的频移主要是由反射高度的变化引起的；（2）当折射指数μ变化很小，并且忽略电子碰撞和地磁影响时，△f∝1/f，这时的频移主要是由群路径上μ的变化（即大气浓度的变化）引起的，标准电波的频移主要是由两个方面的因素引起的，从积分路径上看，频移与群路径本身的变化有关，即与反射高度的变化有关；从积分变量上看，频移与路径上折射率指数的变化有关，而折射率指数的变化主要体现在电离层中电子浓度的变化，正因为电波的频移与电离层之间的关系如此密切，对电波频移的探测就显得尤为重要，由此可以预测到电离层的许多突发性事件。     

电离层断层成像数值模拟

将计算机断层成像（ＣＴ）技术用于电离层探测，可以得到电离层垂直剖面大尺度的电子浓度分布，根据电离层ＣＴ的有限投影角度和稀疏接收站的实际探测条件，提出了增加接收站观测数据及扩展投影角度的方法，在迭代过程中对重建结果引入了最平稳解约束，以此构造了一个能量函数，在迭代过程中结合模拟退火方法，求得全局最优解。     

基于相位编码脉冲压缩体制的电离层探测系统

设计了基于相位编码脉冲压缩体制的电离层斜向返回探测系统.通过对系统特殊回波特性和探测需求的分析,讨论了整机系统信号处理的工作流程和具体设计方法,阐述了该系统基于虚拟仪器总线的高速实时信号处理实现.研究结果表明.信号处理的实现使整机系统具备处理速度快、软件化程度高等特点,在实际电离层探测中的测量数据表明.该系统可达到探测功率小、距离远等预期效果.     

顾及强电离层活动的三频周跳探测与修复算法

高效精确的周跳探测与修复算法是实现高精度导航定位的前提条件。鉴于常规算法易受到电离层影响,本文利用一个三频无几何无电离层码相组合和两个无几何相位组合构建周跳检验量,该周跳检验量能够有效地强电离层活动对周跳探测的影响。通过三频GNSS实测数据对本文算法的正确性和有效性进行验证,计算结果表明本文算法能够在强电离层活动下正确地实现周跳的探测与修复。     

异源多普勒频移应用于空中风探测

针对无线电经纬仪体制下的空中风探测精度较低的问题,提出基于异源多普勒频移测速技术的空中风探测方法,讨论了该方法应用的意义.分析了利用异源多普勒频移进行空中风探测的数学原理,根据多普勒频移原理和探测精度对频率源的要求,在探空仪上使用恒温晶振(OCXO)作为高稳定度的频率源,将其输出频率分频后作为副载波调制在发射机上,地面接收机检测副载波信号的频移并进行径速的计算.对这种方法进行了初步的实验验证,结果表明该方法的应用可以改善被动探测方式下的空中风探测精度.     

基于无线电掩星观测的火星电离层观测研究进展

火星电离层早期的观测数据非常少,除了Viking登陆器对火星电离层的在位测量外,火星电离层的主要物理信息是通过掩星观测方法得到的.近年来,Mars Global Surveyor和Mars Express轨道器通过掩星观测的方法对火星的上层大气和电离层进行了长期的观测,得到了大量的火星电离层电子密度廓线资料.火星电离层受到来自太阳EUV和X射线辐射、太阳风、太阳耀斑、中性大气、表面壳磁场、宇宙射线、流星等多种因素的影响,使其结构发生瞬态或季节性的变化.本文介绍了行星无线电掩星探测的基本原理和技术特点,回顾了国内外科学家们基于已有的火星掩星观测数据（主要是Mars GlobalSurveyor和Mars Express）在火星电离层研究中的一些最新科学成果,并详细介绍了火星电离层的结构和火星夜间电离层的主要特征.     

组网高频地波雷达中电离层杂波分析及其抑制方法

组网高频地波雷达引入了多种收发模式,在增加探测信息量获取的同时使电离层杂波更加复杂。介绍了OSMAR071组网高频地波雷达系统,结合实测数据分析了组网条件下电离层杂波距离、多普勒分布特征,以及不同路径的电离层杂波及海洋回波的相关性。利用多路径杂波相关性远大于海洋回波的特性,提出了一种基于自适应滤波的杂波抑制方法,利用其他路径的电离层杂波估计杂波分量,从而实现杂波对消。雷达实测数据分析表明了上述分析的正确性以及杂波抑制方法的可行性和有效性。     

时域相关法超声检测二维血流速度分布

研究了跟踪血流速度的时域相关方法,对连续周期回声信号作相关运算可得到血流一维速度分布,采用滑动时窗分段相关法可检测多个散射元移动时的速度分布,声束线性扫描得到二维血流速度剖面,检测精度和分辨力高于Ｄｏｐｐｌｅｒ频域法．     

智能运输系统中的雷达车辆检测器

研究智能运输系统中的雷达车辆检测器,利用雷达原理完成对速度,流量等交通流的实时检测和统计,连续波雷达检测器利用运动目标产生的多普勒频移检测运动车辆,调频畦达检测器利用雷达测距原理检测静止,车辆,在频域中数字信号处理器对信号变换与处理,能快速,准确地得到车辆的速度,流量等信息,该检测器已广泛有于北京市智能运输系统中,实践表明对运动车辆的速度和流量的检测准确率高达95％。     

宽频带连续实时测频微机系统

在 PC微机的总线上接两片 Intel 82 5 3芯片 ,采用软硬件结合的方式 ,实现对宽频带、连续变化的频率进行高精度实时跟踪测量 .该方法用可编程计数器芯片实现测频 ,也实用于其它系列微机中     

频率范围可扩展的连续测频微机系统

在PC微机的总线上接两片Intel8253芯片，采用软硬件结合的方式，实现对频率范围可扩展的宽频带、连续变化的频率进行高精度的实时跟踪测量，该方法用可编程计数器芯片实现测频，也可实用于其它系列微机中。     

一种检测铁路2FSK信号频率的新方法

为实时高精度获取铁道二进制频移键控信号的上、下边频和基带低频信息,提出一种可兼容国产制式和法国UM71制式的频率检测新方法.该方法将自相关解调技术、FFT技术、能量重心频谱校正技术有机结合起来,算法简单且计算复杂度低,在FFT长度选为256时,频率测量结果即可符合技术要求,具有较高应用价值.     

The Modulation of Ionospheric Alfvén Resonator on Heating HF Waves and the Doppler Effect

0　IntroductionIthasbeenwellknownthattheformationofIonosphericAlfv啨ｎＲｅｓｏｎａｔｏｒ(IAR)isforthebreakdownofgeometricop tics.ItscentralregionliesneartheheightofF regionelectrondensitypeak .Andatthetypicalheightof 30 0 0kmexiststhemaximumgradientofAlfv啨ｎｖｅｌｏｃｉｔｙ ,whichleadstothereflec tionofshearAlfv啨ｎｗａｖｅｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｕｐｐｅｒｂｏｕｎｄａｒｙｏｆｔｈｅｒｅｓｏｎａｔｏｒ.Likewise,thelowerboundaryoftheresonatorformsneartheheightof 2 0 0 30 0km .Thus,she…     

被动声目标定位与跟踪的实验研究

研究被动声定位和跟踪的可行性。方法设计被动声目标定位,跟踪的实验系统,并进行静目标定位实验与运动 目标定位与跟踪实验。结果实验系统对静目标测向精度较高,而测距精度很低;对恒速运动目标,采用测向信息和多普勒频移信息相融合的算法得到了目标运动速度,距离的精确估计。     

基于FPGA的GPS信号频域捕获算法设计及其实现

GPS信号捕获是GPS接收机的关键技术,针对常用的GPS接收机中采用的串行滑动相关捕获技术速度慢的缺点,设计了基于FPGA的频域快速捕获算法.与传统的时域相关捕获算法相比,采用FFT技术的频域捕获算法可以快速捕获到多普勒频移及C/A码相位延时.同时使用了系统级建模工具System Generator设计快速捕获算法的FPGA硬件方案,并采用时分复用的方式使每次相关运算共用一个FFT核,节省了大量的硬件资源.     

基于ITS模型的短波宽带移动信道建模与仿真

短波宽带移动信道模型是远程机动平台移动通信系统性能分析评估的基础,现有短波宽带信道模型不能有效表征机动平台移动信道快时变多普勒效应,难以适应机动平台短波移动通信需要。鉴于此,在分析机动平台行为模式与信道时变多普勒效应的映射关系基础上,推导出了机动平台移动信道冲激响应表达式,基于ITS(international telecommunication society)模型提出了一种适用于固定与机动不同场景、不同传播模式、宽窄带融合的短波通信信道模型。利用信道冲激响应与信道散射函数从时域色散、频域色散两个维度对本文信道模型的有效性进行了验证。结果表明,该信道模型能够基于机动平台运动轨迹实现时变多普勒效应传播复现与信道模拟;也能在运动轨迹未知情况下,基于飞行器种类、机动频率等先验信息,实现具有各态历经性的机动平台短波宽带信道仿真,对机动平台短波移动通信系统效能评估有重要意义。     

高速运动目标的频域合成带宽方法

为了利用线性调频步进雷达获得高速运动目标的高分辨距离像,提出了基于高速运动模型的频域合成带宽方法.该方法根据运动目标雷达回波的精确模型建立运动补偿因子,并在时域将回波信号与频域频谱搬移的误差频率混频,以消除频域频谱搬移误差的影响.与传统的基于低速运动模型的合成带宽法相比,所提方法对高速运动目标回波补偿后不存在子脉冲频谱的初相补偿误差和失配误差,具有更高的补偿精度.针对高速运动目标的仿真结果表明,在采用海明窗加权的情况下,与基于低速运动模型的频域合成带宽法相比,所提方法得到的距离像没有出现栅瓣且副瓣电平在-42 dB以下.