准连续波跟踪雷达信号处理机的设计与实现

目的 开发适合准连续波跟踪雷达特点的高性能数字信号处理机。方法 根据准连续波雷达的特点,以中频采样技术代替传统的模拟双通道采样。在处理机设计方面,用高性能的通用浮点ＤＳＰ代替专用ＤＳＰ,并采用了并行处理结构。结果 本实现方法与传统的模拟实现方法相比,镜频抑制比提高近１倍。结论 中频采样技术适合准连续波雷达体制。另外,利用通用ＤＳＰ作为处理机的硬件平台,用软件实现全部信号处理功能,从而简化系统结构,     

基于FPGA的单脉冲雷达信号预处理系统设计与实现

由于单脉冲雷达信号预处理运算量大,算法结构比较固定,本文采用FPGA实现预处理系统,对三路中频进行采样,并将采样结果分别进行下变频得到基带数字信号.考虑到信号有多种模式,并且脉压所占用的资源较多,所以采用一个脉压模块完成三路信号不同模式的脉压处理.通过FPGA产生测试信号,将测试信号输入到ADC中,实现回环测试.将处理结果与仿真结果进行对比分析,二者一致,表明设计的系统合理可行.      

基于中频采样的脉冲调频雷达波形发生器

研制一种脉冲调频雷达波形发生器 .波形合成采用直接对带限中频信号采样 ,用高速 DAC合成方法实现 .通过分析指出 ,对于窄带信号而言 ,基于中频信号采样技术的脉冲调频雷达波形发生器在杂散抑制上优于传统的脉冲调频雷达波形发生器 .实测结果显示了高的综合指标 :带内杂散电平小于 - 6 0 d B,带外杂散电平小于 - 70 d B,谐波抑制小于- 6 0 d B,输出功率 Pm W>10 d B.     

数字接收机的硬件实现

本文主要讨论一种基于软件无线电技术的中频多通道数字接收机的实现.在系统具体实现中,依据Nyquist欠采样理论,采用带通信号采样.将较高的中频变到较低的中频,它克服了传统接收机使用两个乘法器产生同相和正交信号所带来的两路特性不一致的问题.对经过采样信号的后期处理全部交给FPGA,用软件来实现.结果表明,系统具有成本低、精度高、结构简单等优良性能,可以满足实际需要.     

直接中频正交采样的Bessel内插实现

提出了一种新的中频正交采样和处理方法，即直接在中频对信号进行采样，然后利用数字信号处理的办法产生正复基带信号。通过选取工程较易实现的中点Bessel内插函数，得正交的两路基带I，Q信号，从理论与大量测试中表明相位误差比传统相干检波器小一个数量级，且无幅度误差，大大提高了检波器的性能。     

基于DSP的便携式火控雷达信号模拟器设计

根据某新型火控雷达性能测试与模拟训练的要求,提出了便携式的雷达信号模拟器实现方案,并详细介绍其设计思想和软硬件结构.该模拟器结合上位机和高速数字信号处理器(DSP),可以实时模拟脉冲信号、LFM信号等多种雷达回波信号和逼真的雷达信号环境,在雷达的性能测试和模拟训练中具有较高的应用价值.     

一种多通道数字中频组件的实现方法

本文主要介绍了一种应用于数字阵列雷达中,利用ADC、FPGA、DDS完成多通道中频采样和中频信号产生功能的数字中频组件的实现方案和设计方法。经测试,该中频组件指标满足系统要求,并在工程应用中得到了验证。     

基于9223模块超宽带雷达回波信号实时采集系统的设计与实现

针对超宽带探测雷达回波的采集要求,设计了一种基于9223采集模块的回波信号中频信号采集系统.该系统将穿墙雷达回波信号与本振信号进行混频处理获取可直接采样的中频信号,由计算机控制9223采集模块完成了四通道回波信号同步采集并经以太网传输至计算机;依据数据采样流程,系统给出了混凝土墙体(墙体厚度12cm)后面1米处、2米处目标回波信号.实验结果表明,该采集系统有效避免了超宽带穿墙雷达直接采样的实施难度,回波信号能有效分辨目标对应峰值,满足了超宽带数据采集系统的需求.     

运用多速率处理技术实现软件无线电接收机的数字解调

软件无线电接收机是基于一个通用可编程硬件平台,通过软件来实现各种通信标准。对软件无线电中的关键技术———高速数据采集技术、多速率数字信号处理技术进行了探讨,结合目前器件水平,设计出基于多速率处理技术宽带信号的软件无线电解决方案,即专用可编程器件结合通用DSP处理器完成对中频数字信号解调功能。以AM信号为例进行仿真分析表明:对于宽带中频信号,用低于其信号最高频率的速率采样,数字解调后,完全能够恢复出原始的信号,能较好地完成AM信号的接收解调,满足设计要求。     

窄脉冲信号采集系统设计

介绍了一套窄脉冲信号采集系统的实现方法,提出并实现了交叉采样提高采样速率的设计方案.对提高系统性能中遇到的模拟设计、高速数字信号接收、信号完整性等做了简要介绍.设计方法对于采用低速采样器件实现高速信号的采样具有借鉴意义.     

基于子波变换谱估计的频率步进毫米波雷达目标成像

根据子波变换所具有良好的时间－频率局域性和逼近性,研究基于子波变换谱估计的频率步进毫米波雷达目标成像方法。由于选用了波动性、衰减性和带通性能好的已调高斯函数作为子波基函数构成一组特性较理想的带通滤波器,对信号进行正交处理,其子波变换同时给出了同相和正交分量。通过信号的功率谱估计,从而获得更好的雷达目标一维距离像。仿真结果表明,这种方法是有效的     

线性调频Z变换在信号频谱分析中的应用

由于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）算法不能精确反应信号的局部频谱特性,对此,本文以按时间抽取（DIT）的基-2FFT算法为基础,并参考基于FFT的布鲁斯坦（Bluestein）算法,设计了新的信号频谱分析软件,用于对实序列采样信号做线性调频Z变换,即频率抽样处在Z平面上,可沿任意螺线做频率抽样的频谱分析方法.结合工程实践对相同采样点数的信号在0—50Hz频率段做频谱分析,由频谱图可以看到,采用线性调频Z变换算法远比采用FFT变换算法求得信号的频谱更精确.     

带通信号的数字正交采样及信号处理

带通信号的正交采样与处理是在对带通信号进行A／D变换后直接利用数字信号处理算法进行相干检波。本文讨论了三种带通信号的数字正交采样方法：低通滤波法、Hilbert变换法、傅立叶变换法，计算机模拟仿真试验证明，基于傅立叶变换的数字正交采样法获得的信号正交采样数据精度最高(镜频分量的抑制比最高)。     

基于线性正则变换的非均匀采样信号重构方法

提出了一种新的基于线性正则变换的非均匀采样信号的重构方法.根据周期非均匀采样信号模型的特点,提出了一种新的非均匀线性正则变换;研究所提出信号的离散非均匀线性正则变换谱与其连续谱的关系,并根据此关系提出了一种线性正则变换域基于周期非均匀采样信号点重构算法;为验证推导结果,采用一维周期非均匀采样信号进行仿真,仿真结果表明,重建信号与原始信号基本一致.      

瞬时频率计算方法的比较研究和改进

希尔伯特-黄变换是目前最广泛使用的提取信号瞬时频率时频分析方法,但在求取瞬时频率过程存在端点效应问题.针对这个问题,本文从解析信号的瞬时频率定义着手,介绍了Bedrosian等式和Nuttall定理的限制条件,分析了希尔伯特变换端点效应的产生原因,研究了基于经验调幅调频分解求取瞬时频率的方法及原理.在此基础上比较了希尔伯特变换、Teager能量算子和直接正交法在求取瞬时频率的优缺点.通过实例验证可以得出以下结论:(1)希尔伯特变换解调信号端点效应明显;(2)Teager能量算子法易受信号形式和噪声影响,误差较大;(3)直接正交法易受信号极值点影响,在极值点处会产生瞬时频率突变.针对直接正交法存在的问题,提出了一种改进算法,仿真结果表明:改进算法的效果较为理想,误差较小,能够解决直接正交法求取瞬时频率在极值点处发生突变的问题.     

基于PC机软、硬件扩展的数字频谱分析仪

作者所研制的数字频谱分析仪是新的一代个人仪器,它采用基2时间抽取的快速傅里叶变换(FFT)算法来获取信号的频谱,实现了信号的非实时频谱分析。另外,它还可显示信号的时间波形,可作为数字存贮示波器使用。文中给出了 FFT 信号流程图、硬件电路框图、程序流程图和试验结果。     

CDMA扩频信号的数模混合型解扩方法

提出一种CDMA扩频信号的数模混合型解扩方法。该方法首先采用二阶采样实现中频信号的正交解调，再用数字控制的并行模拟运算电路实现的模拟匹配滤波器对基带信号进行相关解扩。仿真实验表明，该方法能实现CDMA扩频信号的相关解扩，而且实现电路结构简单，是一种有效的相关解扩技术。     

二维非平稳信号的小波谱均衡分析方法

小波变换对信号的分时分频的精细表达和多分辨率的全面把握，使我们能更深入地认识信号和噪声的特性，便于基于小波域进行更有效的高分辩率的处理工作；而谱均衡处理技术是提高信号纵向分辨率的有效方法．本文结合上述两种处理手段，提出了一种小波谱均衡方法：先将二维非平稳信号进行小波分频处理，得到不同尺度的信号；然后将各尺度上的信号分别进行谱均衡处理，再将经谱均衡处理的不同尺度信号进行重建，从而得到高分辨率信号．利用小波谱均衡进行实际信号处理，处理结果表明该方法的处理效果要好于常规的谱均衡方法，它既能提高二维非平稳信号的纵向分辨率，同时又能保持原信号的固有特征．