多个带通信号低速率采样频率的选取方法

目的 用公共的低速采样频率对金频段内许多不同频点的带通信号进行采样。方法 分析了带通采样信号的频谱和规律．导出了低速采样频率的选取公式。结果 给出了运用选取低速采样频率公式选取频率的方法。结论 合理选取频点和低速采样频率能够实现用公共的低速采样频率对全频段内许多不同频点的带通信号进行采样。     

带通信号采样理论中的若干问题研究

带通信号采样定理在实际应用中还存在若干问题需要明晰,如不混叠采样频率的范围和最优采样频率选择问题、对边缘频率分量非零的带通信号的采样适应性问题、对正弦类信号采样的适应性问题等。针对这些问题,该文从理论上进行了详细的分析和讨论。分析表明,带通信号的采样频率存在一个优化的选择范围,且对于某一确定的带通信号,存在一个最优的采样频率,该范围和最优采样频率均由信号的最高和最低频率成分以及信号带宽所确定;当带通信号的边缘频率分量非零时,采用两倍的信号带宽对其进行采样时将发生频谱混叠,且若在边缘频率处存在冲激函数,采样之后的信号将无法重建原信号。     

一种用于UWB接收端的带通滤波器分析与设计

采用0.18 μm工艺设计1个用于UWB接收端的4阶切比雪夫有源RC带通滤波器.给出1种有损积分器直流增益补偿策略,从而减小滤波器对运算放大器直流增益的要求.同时,采用1种数控电阻的方式实现通带增益的调节.仿真结果表明:所设计的滤波器在通带增益为0dB时,通带纹波增益为0.112 dB,下-3 dB频率为156 kHz,上-3 dB频率为259 MHz,带宽为258.844 MHz;频率为500 MHz处的信号衰减为28.25 dB,频率为792MHz处的信号衰减为45.16dB,完全符合UWB接收端对带通滤波器的性能指标要求.     

带通采样频域波束形成

常规波束形成算法都是基于过采样率的,这使得多波束成像声呐系统因采样率高,数据吞吐量大,体积．成本和功耗等都很大。本文提出了一种基于帝通采样的频域波束形成算法,将带通采样信号的各频谱分量搬移到原始频谱位置,再进行相位补偿,进而实现带通采样频域波束形成。对其算法进行了仿真,并通过处理海试数据,验证该算法的有效性,为解决多波束成像声呐系统的小型化提供了技术支撑。     

DFT插值非整数延迟带通滤波器的研究

主要针对在非同步采样情况下基波与谐波测量中的频谱泄露问题,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)插值的非整数延迟带通滤波器设计方法,用于提高电网电压基波分量的测量准确度。该方法采用DFT递推方式来降低滤波器传递函数计算的复杂度;同时考虑被测信号频率波动对插值参数的影响,提出被测信号幅值参量计算公式来提高滤波器对基波频率波动的适应性。仿真结果表明:与线性插值方法相比,本文方法的滤波准确度提高了23.3%;滤波之后,用于基波电压测量和频率估计的准确度较线性插值方法分别提高了44.8%和41.7%,说明非整数延迟滤波器用于基波电压测量与频率估计可以有效降低谐波干扰。     

低通和带通信号采样的频谱混叠分析

对带通信号的采样和重建进行了理论分析，结果表明，如果用信号的2倍带宽频率进行采样，会产生频谱混叠，且当信号的最高和最低频率分量中含有冲激函数时，采样之后的信号不能精确重建原信号，当信号的最高和最低频率分量为有限值时，仍然能精确重建原信号，研究还表明，低通信号的Nyquist采样中所遇到的类似问题只是带通情况的特例。     

新型心电信号检测带通滤波器的设计

提出了一种新型的用于心电信号检测的带通滤波器.心电信号是常见的生物电信号,低频达到0.1 Hz,高频分量超过100 Hz,其检测电路中需要一个0.1-100 Hz的带通滤波器.由于0.1 Hz的低截止频率和片上电容、电阻值的限制,采用传统滤波器设计方法很难达到设计要求.为寻找结构简单而性能达标的滤波器结构,引入了电流舵技术,用低通滤波器和高通滤波器串联的方式,使用不超过10 kΩ的电阻和不超过6 pF的电容就可以实现低达0.026 7 Hz的截止频率.该滤波器在SMIC 0.18 μm工艺下进行设计与仿真,经过仿真验证,该滤波器在1.8V工作电源的情况下获得了0.026 7-202 Hz的通频带,低于168 μV的输入参考噪声;0.1-100 Hz频带内相移小于±30°,带内波动小于1 dB,滤波器整体功耗为311 nW.该滤波器结构简单,所需电阻电容值小,具有低噪声、低功耗的特点.     

基于镜频抑制零差探测的全光纤测风激光雷达系统

相干多普勒测风激光雷达多采用外差技术来获得大气风场在雷达径向方向上的速度大小和正负.本文基于镜频抑制技术,使用全光纤90°相位控制器研制了连续相干多普勒测风激光雷达系统.该系统通过对本振光或接收信号进行相位控制,得到正交的IQ信号,采用镜频抑制技术,探测得到径向风速的大小和正负,相对于使用外差技术的相干多普勒激光雷达系统,该系统具有信噪比更高、雷达存储能力更强、在相同的ADC采样速率下测速范围更大等特点.文中最后通过与风速计的大量对比试验,进一步对连续相干多普勒测风激光雷达系统的数据的可信性进行了验证.实验结果表明,该系统测得的风向正负与风速计完全一致,风速大小的偏差为-0.03 m/s,标准差为0.63 m/s,具有较高的探测精度.      

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)。     

压缩感知在宽带雷达信号处理中的应用

高分辨雷达成像系统在当今的军事和民用方面都有着广泛的需求,高分辨率成像需要发射宽带的雷达信号,然而根据奈奎斯特采样定理,信号带宽的增加又使得雷达系统面临高采样率、高传输率、大数据量存储以及信号实时快速处理等问题.压缩感知(CS)理论通过构造非相关测量矩阵,以远低于奈奎斯特采样率的速率获得一组测量值,通过重构算法对信号进行精确的重构.压缩感知理论应用的前提是信号的稀疏性,关键是测量矩阵和稀疏度之间的关系,重要支撑是重构算法.本文对压缩感知原理进行了简要介绍并针对雷达常用的线性调频信号提出一种稀疏基构造方案.同时,利用matlab构造了线性调频信号模型并对压缩感知处理线性调频信号的采样重建过程及应用于二维成像的过程进行了仿真.本文也研究了不同重建算法并进行了各个算法间的效果比较.仿真结果表明,在宽带雷达回波信号的处理过程中,压缩感知能通过降低采样率有效缓解回波数据的存储和传输的压力,这一点在宽带雷达目标检测中应用前景广阔.     

基于虚拟仪器的导航雷达回波信号采集器设计与实现

信号采集的目的是了后续雷达成像和海浪信息提取。基于虚拟仪器技术,对单脉冲体制导航雷达设计了一套数据采集系统。以计算机和PXI-9820数据采集卡为硬件,以VC++6.0软件作为开发平台,构建了基于Windows平台的数据采集系统,雷达回波信号采集单元采用多路信号同步采集的设计方案,并指出了系统实现过程中的多通道同步采集的关键技术问题。东海某海域的岸基采样实验证明了基于虚拟仪器技术的数据采集器设计的可行性及系统运行的可靠性。     

基于PCI9820的综合采集系统设计

精确的信号采集存储是完成在线分析和离线处理的必要前提,而多样的采集模式又是实验与实际采集的必然要求.介绍了采集系统硬件组成,描述了板卡DAQPCI9820的硬件结构及相关逻辑功能,并在VC++6.0中开发了雷达回波信号综合采集程序,该程序能控制板卡进行多种模式采集,较好的满足了实验及实际采集需求.在实验及实际条件下该系统均能正常工作。     

雷达信号采集系统的设计与实现

基于Windows/PXI技术的传统数据采集系统不能保证采集的准确性和可靠性,有时出现"丢数据"的现象.针对这些问题,通过分析CPCI总线下数据采集卡的特性,设计实现了一种基于VxWorks/CPCI技术的雷达回波信号数据采集系统.该系统满足了数据采集的实时性、可靠性与准确性要求,并加入了网络FTP传输功能,实现了采集数据的实时传输,简化了一些繁琐的数据导出操作.同时使用VC++6.0编写分析软件,对采集到的雷达回波信号数据进行分析,取得了较满意的实验结果,进一步确认了该采集系统的可行性与可靠性.     

改进的非相参导航雷达探测有效浪高算法

针对X波段非相参导航雷达对海杂波的成像,研究了利用信噪比和布拉格散射探测有效浪高的方法,提出一种用最大流速带通滤波来分割信号与噪声获取信噪比的算法。结合信噪比与有效浪高的关系,经相关定标处理,得到探测区域连续的有效浪高。与传统的X波段导航雷达测高方法相比,该算法不需要得到雷达探测区域精准的流速,简单高效,占用资源少。与舟山浮标有效浪高数据的对比,表明其有效提高了雷达测浪高的便捷性和稳定性。     

基于部分匹配的雷达回波信号检测

针对雷达回波信号检测中对整个回波信号全部匹配滤波需要较长时间及较多资源的问题,提出部分匹配滤波方法.将雷达接收机接收到的回波数据,以雷达发射的线性调频(LFM)脉冲信号的脉宽为长度,分成若干段,逐段匹配滤波,通过判决门限找到匹配结果中的信号峰值后,计算出目标反射回波的位置.运用Matlab对时宽带宽积为500的线性调频脉冲信号进行仿真,结果表明:该方法适用于信噪比高于-12 dB的信号的搜索定位;该方法既可减少处理时间,又能节省系统资源.     

导航接收机数字化射频前端的设计与验证

针对传统导航接收机射频前端在实现多频点信号接收时复杂度高、灵活性差的问题,提出了一种基于直接射频采样的数字化射频前端设计方法．该方法针对整个导航频段信号主要集中在低频和高频2个频段的特点,将这2个频段视为2个整体的带通信号,通过多带通信号采样率选择算法选定射频直采的采样率;由于采样率较高,设计了一种滤波抽取网络来降低数据速率,它利用了射频直采专用A／D可输出半采样率数据的特性,最终实现了各频点导航信号的下变频和分离．该设计方法只需修改软件就可实现多频信号接收,使得系统灵活性大大增加．实验证明该方法是有效的．     

真实地形环境下低空雷达目标回波信号分析

针对低空雷达目标与杂波、环境难于一体化建模的问题,提出了一种分析真实地形环境中低空飞行目标的雷达回波信号的实景相干复合方法(CHIAL).以机载脉冲多普勒(PD)雷达为平台,首先将半空间并矢格林函数引入物理光学方法中,结合图形电磁学计算低空目标的雷达散射场强度,然后利用地形高程数据和地形地物分析数据,得到杂波单元的散射特性,通过相干杂波模型产生地杂波,最后将所有雷达回波送入各自的距离门,并加入噪声信号,模拟包含目标特性和杂波特性的有效回波信号.与传统复合建模方法相比,CHIAL方法的目标回波信号和杂波信号更加准确.对机载PD雷达探测低空目标的仿真实验表明,CHIAL方法在处理90m×90m地形高程数据时,杂波分布和信杂比与理论分析基本一致,有很强的系统工程实用价值.     

一种非合作照射源的无源雷达目标检测方法

利用无源雷达来对目标检测是目前电子对抗研究的一个热点。文章给出了以调频广播信号为非合作照射源来进行目标探测的数学模型;提出了一种先对回波信号进行多普勒补偿后再进行相干积累的方法。通过对该雷达采集的实际回波数据进行仿真,表明该方法不仅具有很好的目标检测性能,而且实时性较强,为工程上实现提供了技术支持。     

正交频分复用调制雷达高速弱目标检测算法

为提高正交频分复用(OFDM)调制雷达对高速弱目标的检测能力,提出了一种基于相参Radon变换的OFDM调制雷达高速弱目标检测算法。首先分析了高速弱目标回波信号模型以及对其进行长时间相参积累时出现的跨距离单元走动问题,然后采用相参Radon变换算法沿距离单元走动斜线对其进行长时间相参积累,并研究了其存在速度模糊情况时的参数估计方法。理论分析和仿真结果表明,该算法具有比非相参Radon变换和动目标检测(MTD)更优的低信噪比(SNR)背景下的目标检测性能,并能进行有效的参数估计。     

RMS700监测保护系统的数据管理系统

介绍了一种基于德国飞利浦公司ＲＭＳ７００监测保护系统二次开发而成的计算机数据采集和管理系统。它兼有高速振动数据采集和其他热工数据采集功能，并能实现在线监测及离线分析处理。该系统的核心包括测试信号用快变信号箱、慢变信号箱，高速锁相倍频数据采集板，低速数据采集板以及ＴＭＳ３２０Ｃ２５快速ＦＦＴ板等，最终以高可靠Ｉｎｔｅｌ工控机来管理。该系统用户界面友好，菜单简明易操作，已成功地在北京石景山发电厂连续运行将近一年。对该系统稍加改动就可以移植用于管理美国本特利公司的７２００或３３００仪表，或是构成独立的监测系统。在系统中加入故障诊断软件后，也可构成故障诊断系统