统一扩频测控系统接收信号处理技术

统一扩频测控体制的多飞行器测控系统应用自适应天线数字多波束形成 技术对目标实施跟踪和测控。采用恒模降列和自适应信号对消器估计出各个信号的波达方向（DOA），应用最小干扰噪声功率判据获得最优加权向量。为了提高天线系统的处理增益，用最优加权向量形成波束，有效地消除多址干扰的影响。波束形成处理器得到的相对相位偏移向量用于上行遥控信号分时发送时，形成对指定目标的高增益波束。对恒模阵列和自适应信号对消器估计获得的导向向量用于数字多波束形成的性能进行了仿真研究。     

基于SeaBat的航道测量技术研究

多波束测深技术是现代水下探测领域的新兴技术,它集成了现代空间测控技术、声呐技术、计算机技术、信息处理技术等一系列高新技术,实现了对水下探测目标的高精度和高密度测量。论文首先探讨了多波束测深系统的组成,进而以多波束测深系统用于采砂管理为任务背景,详细研究分析了多波束测深系统在采砂管理量化监测中的应用流程和监测结果。     

基于多目标风驱动优化的机会阵雷达波束形成

针对机会阵雷达发射波束的多目标优化问题,提出了一种基于二进制多目标风驱动优化算法的波束形成方法.以均匀多同心圆环阵列特性为基础,建立了发射信号的模型和目标优化函数.基于改进的多目标风驱动优化算法,实现了机会阵雷达圆阵的波束形成,即同时优化3 d B主瓣波束宽度和旁瓣电平.仿真表明:与基于传统粒子群算法(PSO)的波束形成性能相比,在使用更少圆阵阵元的情况下,本算法具有较低旁瓣和更窄的主瓣.     

同波束VLBI在采样返回式多目标探测器精密测轨测位中的应用

同波束VLBI即用射电望远镜的主波束同时观测角距很小的两个探测器发出的巧妙配置的多频点信标,据此得到两探测器在两个测站间的误差为皮秒量级的差分相位时延．在月球卫星SELENE的两个小卫星Rstar和Vstar的测定轨中,利用40多分钟的同波束VLBI和测速测距数据数小时的短弧定轨精度已显著提高,而一年多的定轨结果表明弧长数天的长弧定轨精度已达10m左右,充分证明了同波束VLBI在多目标卫星精密测定轨中的作用．本文在介绍SELENE同波束VLBI观测、多普勒数据处理和定轨结果的基础上,以用于月球采样返回探测任务中的多目标探测器如轨道器、着陆器和返回器为例,给出各探测器搭载电波源的信标设计方案及设计原则,并分析S频段多频点同波束VLBI技术在轨道器和着陆器绕月飞行、着陆器月球软着陆、着陆器月球采样、返回器从月面上升、返回器多次变轨、特别是轨道器和返回器交会对接等各个测控段的高精度测定轨或测定位及月球重力场探测中的应用．     

聚焦波束形成的一阶零点约束权

为解决由于强亮点源(以下称为干扰)的存在影响对弱亮点源(以下称为目标)的测量和分析,甚至无法得到弱目标噪声源声图的问题,给出了一种聚焦波束形成的零阶和一阶导数共同约束的零陷权(以下称为一阶零点约束权).该权可以在任意给定的多个位置形成零点,取得目标的位置和波形,并抑制干扰的旁瓣,且仅取决于干扰的位置,无需实时解算,运算量小、稳健性高.不同信噪比和信干比条件下,单个和多个干扰的仿真结果表明,该算法在常规的聚集波束形成无法得到目标噪声源声图的情况下,可以在单个或多个干扰位置形成零点,得到目标噪声源的声图.     

跳/扩频测控信号自适应波束形成方法

为解决跳/扩频测控中阵列天线设计所面临的信号频带宽、空域范围广、干扰强度大等问题,将线性约束法与二阶锥规划方法相结合,得到能够同时满足频率不变、方向不变的波束形成算法.利用二阶锥规划将波束形成器的设计转化为给定频率响应的FIR滤波器设计,针对用于宽带波束形成的FIR滤波器的非线性相位特点,采用最小均方误差准则,使所设计FIR滤波器的频率响应逼近于期望滤波器.通过增加约束条件,使不同空间指向的主瓣宽度基本保持不变,并在干扰方向形成宽零陷来有效抑制宽带干扰.仿真计算表明,在跳/扩频信号的工作频带内,波束方向图能够保持很好的频率不变特性,且在±60°范围内波束方向图的主瓣束宽、增益、零陷与参考波束基本保持一致,能够更好地满足航天测控任务对阵列天线的需求.     

基于蚁群算法的子阵级自适应多波束形成

在大型阵列信号处理中,可以在子阵级进行数字波束扫描形成多波束,降低硬件成本和系统复杂度,其中子阵划分的优劣直接决定信号处理的性能.针对子阵级多波束形成的问题,提出了一种基于蚁群算法的子阵划分最优策略,该策略将蚂蚁的迁移路径作为子阵划分方案,以峰值旁瓣电平为优化目标进行迭代搜索,使得子阵级自适应形成多波束方向图的旁瓣性能...     

目标多亮点的波束域高分辨方位估计方法研究

对基于目标多亮点的波束域MUSIC算法进行了研究.把目标不再看成为一个点目标,而是看成有一定尺度大小的多亮点目标.首先建立了尺度目标多亮点的回波信号模型,再通过设计波束转换矩阵将阵元域信号转换到波束域,然后对波束域信号应用MUSIC算法估计目标亮点的方位,并在不同信噪比和不同敌舷角条件下对波束域MUSIC方法方位估计的分辨概率和均方误差进行统计分析.仿真结果表明,当声纳位于目标正横方向附近时或在高信噪比条件下,波束域MUSIC方法具有很高的方位分辨能力和估计精度.     

利用水平多波束形成实现海底目标定位的方法

通常来讲,利用水平多波束形成只能得到目标的水平方位和距离信息,无法确定目标的深度．根据水下机器人导航定位功能可以获得不同时刻水下机器人的精确位置及姿态角,文中利用空间几何关系将这些信息结合水平多波束形成技术,可以实现海底目标的定位,获得海底目标的深度信息,并给出仿真结果,证明方法可行．     

强干扰环境水下运动阵列方位估计的新方法

针对水下存在方位不确定的强干扰源时基于合成孔径技术的多目标方位估计方法失效的问题,提出一种基于稳健卡朋波束形成器(RCB)的波束域处理技术的扩展拖曳阵测量方法(RCB-ETAM).该方法先利用物理线列阵的直线运动特点和水中信号的相干性,通过对不同时段的数据进行相位补偿将物理阵的数据矩阵合成更长孔径的虚拟阵的数据矩阵,然后根据虚拟阵数据和干扰源方位,使用RCB自适应调整虚拟阵元权值在感兴趣的范围内形成若干个波束,每个波束在干扰源方位形成零陷从而减小干扰对波束输出结果的影响,最后将虚拟阵数据转换到波束域,使用常规波束形成方法得到目标方位.仿真结果表明,与ETAM方法相比,RCB-ETAM的抗强干扰能力有了很大提高,在ETAM完全失效的情况下,依然能够给出目标方位的准确估计.     

分集接收在TD-SCDMA智能天线中的应用

给出了一种利用TD-SCDMA智能天线实现分集接收的方法,与空分多址方式相比,可使设备性价比上升。还导出了一种计算CDMA系统容量的新方法,可用于证明TD-SCDMA基站分集接收设备也能达到空分多址接收设备的性能要求。     

室内多用户MIMO系统下行链路空分多址算法研究

多天线技术可在不额外增加功率和带宽的条件下成倍提升无线资源的频谱效率,改善通信质量.本文提出了一种适合于室内分布系统场景的多用户MIMO下行链路空分多址算法.首先通过测量不同用户在不同通道上的功率来计算空分多址用户间的信号干扰比值,然后根据该信号干扰比值进行初步的空分多址判决,最后对空分多址用户进行干扰补偿.仿真结果表明该空分多址算法可以大幅提升室内分布系统的容量.     

智能天线在第三代移动通信中的应用

通过对SDMA技术的阐述,详细描述了智能天线技术,总结了在3G系统中网络实现智能天线的几个主要应用,其中把软件天线归于智能天线在3G中的一种应用,对3G系统的进一步完善提供了新的思路．     

基于凸优化理论的多用户MIMO SDMA系统

提出了一种基于凸优化理论的多用户MIMO SDMA联合发送一接收优化系统．在此系统中,将各用户的比特误码率作为目标函数通过凸优化理论来得到发送权矩阵和接收权矩阵,使系统在各用户同时达到最优的接收性能．模拟结果表明,这样得出的MIMO SDMA系统性能比传统的以最小均方误差为标准的系统性能有明显的改善。     

联合多址系统中扩频码的分配算法

在基于码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)技术的联合多址系统中, 扩频码的分配应根据移动用户空间向量的正交性来进行.文中给出一扩频码的分配算法.应用该算法,相同的扩频码可分配给同一小区内不同SDMA信道的用户,进而提高CDMA系统的通信容量.     

基于用户空间相关性的一种SDMA分组策略研究

为了既能提高SDMA(spatial division multiple access)系统容量,又能提高波束的动态分区覆盖能力,分析了一种基于用户空间强相关的SDMA分组策略。以用户空间位置和移动性的强相关性作为用户的分组度量,实时进行相关性计算,再通过波束赋形动态地对各用户分组进行动态覆盖。通过仿真对用户相关性随空间位置和移动状态的变化情况作了进一步统计分析,表明了用户相关性的瞬时变化性,以及对系统进行实时工作的要求。     

多用户MIMO SDMA系统中的跨层设计

提出了一种联合物理层发送—接收优化和MAC多用户配置的下行多用户MIMO SDMA系统,同时考虑物理层的信道状态信息与MAC层的多路访问控制,实现联合优化.模拟结果表明,通过联合设计物理层和MAC层,不仅能够减少下行多用户SDMA系统中基站所要求的发射天线数,而且可以提高系统的误码性能.     

基于用户空间相关性的一种SDMA分组策略研究

为了既能提高SDMA(spatial division multiple access)系统容量,又能提高波束的动态分区覆盖能力,分析了一种基于用户空间强相关的SDMA分组策略.以用户空间位置和移动性的强相关性作为用户的分组度量,实时进行相关性计算,再通过波束赋形动态地对各用户分组进行动态覆盖.通过仿真对用户相关性随空间位置和移动状态的变化情况作了进一步统计分析,表明了用户相关性的瞬时变化性.以及对系统进行实时工作的要求.     

正交波束成形空分多址系统中下行信息-干扰比分布

为了精确分析基于有限反馈的空分多址系统中矢量量化的性能,考虑码字之间的正交性,运用概率论的方法给出了信道方向信息矢量量化误差分布的数学表达式.同时得到了正交波束成形空分多址系统中下行信号 干扰比的分布.数值仿真结果表明,理论分析结果与实际情况相吻合.     

基于多址技术的空分多址实现方案及应用

为解决信号全向发射带来的电磁污染和相互干扰问题,提出了一种全新的多址接入方式--智能天线系统。在多址技术的基础上,引入了空分多址系统模型,并对空分多址
系统实现方案进行了较详细而全面地分析。同时,对空分多址方式与传统多址方式结合应用进行分析。计算机模拟结果表明了仿真与理论的一致性。