基于HSP50016的数字下变频处理

在数字信号处理中,通常需要将中频信号下变频成两路正交的I、Q基带信号,然后再作进一步的处理。而I、Q通道间的增益误差和相位误差会造成镜像干扰,影响系统性能。采用模拟方式解决镜像干扰,使得系统设计非常复杂,而且性能不佳。分析了I、Q通道的增益误差和正交误差对镜像干扰抑制比的影响,在系统中采用DDC芯片作下变频处理。实验结果证明,这种方法可以有效抑制镜像干扰。     

一种中频直接采样方案及其硬件实现

本文介绍了一种中频直接采样的硬件实现方案，即只用一片Ａ／Ｄ变换器直接对中频带限信号采样，经数字处理获得同相（Ｉ）和正交（Ｑ）两路数字信号。该方法避免了传统正交采样中的Ｉ／Ｑ通道幅相不平衡造成镜像频率虚假信号的缺陷。最后给出了计算机定点仿真结果和硬件框图及其测试结果。     

单脉冲雷达的一种角误差提取方法

给出了单脉冲雷达数字接收机的一种角误差提取方法 ,采用中频直接采样和数字下变频技术 ,可以克服模拟接收机合并通道方法中方位与俯仰通道互耦的问题 ,也可以克服零中频接收机模拟下变频正交双通道幅相不一致问题。与一种零中频正交通道检测方法进行了比较 ,结果表明 ,这种方法可以有效克服零值深度对单脉冲雷达角误差测量的影响 ,性能优于后者     

直接中频采样数字正交输出的最小二乘实现

提出了数字正交接收机中正交 (I,Q)通道恢复的最小二乘实现方法 ,详细分析了该方法的性能。针对现代雷达中的几种典型信号进行了仿真计算。结果表明 ,适当选取系统参数可使正交输出的镜像功率 (IP)低于- 6 0dB ,满足现代雷达相参信号处理的要求。     

雷达训练模拟设计中的信号仿真方法研究

采用能够描述雷达信号相位和幅值信息的信号仿真方法,通过建立雷达接收处理机的数学模型,并给出各环节数值仿真算法,模拟实现雷达接收信号处理的全过程.结合地物杂波仿真和目标仿真得到雷达接收仿真信号;将仿真信号进行正交解调和脉冲压缩匹配滤波,使信噪比达到最大;利用动目标显示衰减信号地物杂波成分,采用动目标检测对仿真信号进行最佳滤波;最后利用恒虚警和判决进行目标检测.仿真得到结果与实际雷达处理信号波形一致,说明该方法逼真有效,可用于雷达模拟训练器系统的设计与实现.     

雷达信号处理中的课题——第一部份:概述和相干处理技术

数字技术的进展对雷达信号处理产生了深刻的影响。结果,很多过去看来麻烦或无法实现的技术现在可以采用了,其复杂性适度,成本合理。现代数字技术加上低副瓣天线与固态发射机是当前雷达设计中最有意义的一些进展。 本文评述了现代脉冲搜索雷达中某些关键的信号处理技术。讨论中着重于系统上的考虑和它们的功能特性。唯一涉及到的硬件部份是A/D变换过程。这一变换对于将模拟的中频雷达信号准确地转换为等效的复数字信号是十分关键的。     

和差数字鉴相分析

分析了单脉冲跟踪雷达和差通道相位差及Ｉ、Ｑ不正交性对角误差信号符号判别的影响。假设和差通道相位差为θ,Ｉ、Ｑ不正交性相位差为φ,则当θ＋ φ＜ π／２时,和差数字鉴相角误差信号符号判别正确,说明和差通道相位不一致性及Ｉ、Ｑ不正交性对角误差信号符号判别影响不大     

基于DDS的雷达中频回波模拟器的设计与实现

介绍了雷达中频回波信号的设计原理,推导了不同波形种类的回波信号表达式,并为目标建立了4种截面积起伏模型。最后给出了一个基于DDS的雷达多目标模拟系统中频单元的设计实例,该单元可以灵活生成包括常规脉冲、线性调频、非线性调频、相位编码在内的雷达中频回波信号,为被试雷达提供较为全面的测试环境。     

基于Hilbert变换的正交检波器设计新方法

实信号处理实现正交检波时,通道间不匹配必然会产生镜像干扰。提出了一种复解析信号处理实现正交检波的新方法,从理论上消除了通道间不匹配所产生的镜像干扰。复解析信号处理需进行信号的Hilbert变换,分析了一种近似实现Hilbert变换的方法对系统性能的影响,给出了新方法的二阶采样数字化实现方案。与一阶数字化正交检波结构相比,二阶采样方案更利于实时实现。     

目标距离域结构成像技术及其计算机仿真研究

本文从雷达及其武器系统目标识别的观点出发,对目标一维距离成像原理及存在的有关问题进行了探讨;提出了一种运用距离域超分辨技术对I、Q两个接收通道的数据进行处理,从而获得目标的高分辨率距离结构图像的新方法;这种方法既可以克服频谱混叠效应,又可以克服因I、Q正交误差及通道幅相不一致性所带来的估计误差,同时具有较强的抗杂波噪声性能,为解决目标成像与识别问题提供了一条有效途径。     

MIMO同频正交信号的构造及处理

同频正交波形即正交编码分集波形(orthogonal code division waveform , OCDW)由于各子阵发射载频相同,相对于正交频率分集波形(orthogonal frequency division waveform, OFDW)更适用于多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)雷达。而现有的同频正交序列的相关性能很差。为此,提出了一种同频正交相位编码信号的构造方法,通过使序列的互相关函数在单位元上周期性等间隔分布实现序列正交。进一步地,研究了多普勒频率对信号正交性的影响,分析了通道模糊现象和无模糊测速范围变窄现象,并根据回波特性给出了多普勒补偿以及距离多普勒(range-Doppler,RD)谱映射处理方法,以消除多普勒因素对处理结果的影响。仿真实验表明,该信号具有良好的正交性,给出的处理方法可消除多普勒对处理结果的影响。     

一种雷达脉冲信号相位差变化率测量的新方法

接收信号相位差变化率的高精度估计是基于质点运动学原理单站无源定位与跟踪的一项关键技术。针对雷达脉冲信号,建立了接收信号相位差模型,分析了相位差变化率的特点,提出了一种相位差变化率的数字测量新方法,直接对各阵元接收的信号进行A/D采样,采用数字信号处理的方法估计相位差变化率。通过离散傅里叶变换和复数乘积运算将相位差变化率的测量问题转换为频率测量问题,利用多个脉冲信息提高了参数估计的精度,根据相位的无模糊测量获得相位差变化率加权最小二乘估计。仿真实验表明,该方法具有较低的信噪比门限,在高于信噪比门限时,其估计精度接近Cramer-Rao下限。     

超宽带正交解调接收机信号采集系统设计

根据超宽带信号处理及实现目标识别的需要,设计并实现了一套超宽带脉冲体制正交解调接收机信号采集系统。介绍了系统的硬件和软件设计,提出了I/Q正交解调及脉冲体制超宽带信号幅相误差校正方案,并构建了适于超宽带信号频谱分析的双谱分析模块。实际应用表明,该系统达到了实时高速稳定数据采集的要求。     

宽带线性调频信号Stretch处理误差获取与补偿

宽带线性调频信号是宽带高分辨率雷达的一种信号形式,在实际应用中可采用Stretch处理来降低A/D采样速率的要求。先推导了系统有误差时线性调频信号Stretch处理的雷达接收回波数学模型,提出误差估计的方法,并针对Stretch处理的时变特性提出了线性调频信号Stretch处理的误差补偿方法。仿真实验表明该方法对宽带线性调频信号误差的估计与补偿是有效的。     

基于采样率变换与FFT的GPS系统C/A码捕获改进算法

针对全球定位系统民用粗码信号快速捕获算法速度慢、不易于硬件实现的不足,提出了基于采样率变换和FFT的GPS信号C/A码捕获算法。利用采样平均的方法把采样率为5Msps的输入信号降低为1.024Msps,然后利用FFT进行粗捕,得到粗略的伪码相位,最后对粗略的伪码相位周围的原始数据进行循环相关处理得到精确的伪码相位估计值,降低了对后续跟踪环的动态要求。仿真结果表明该算法运算量小可以快速实现C/A码的粗捕,得到高精度的捕获结果,同时该算法可以利用现有1024点的FFT处理核(IP),便于在硬件上实现。     

基于电路仿真的接收机中频放大器的GFRF模型

雷达引信是远程精确打击武器的重要组成部分,它的性能好坏直接关系着武器整体性能的发挥,因此,雷达引信的性能测试是武器系统运用过程中的重要环节。如何快速准确地判断雷达引信的性能是目前所关注的重要课题之一。接收机是雷达引信重要组成部分,对接收机的测试是引信测试的关键步骤。本文基于雷达引信接收机的各项技术指标和实际电路结构,利用EDA仿真软件Multisim2001建立了引信接收机的中频放大器、检波器的仿真模型,对实际引信测试过程中不可测的信号进行了仿真测试,在此基础上,利用非线性系统理论和方法建立了中频放大器和检波器的广义频率响应(GFRF)简化辨识模型,该辨识模型为雷达引信的快速测试提供了一个标准模板,它是构造雷达引信自动化测试系统的基础工作之一。     

基于差分检波的伪码信号分段相关-视频积累方法

分析了载波多普勒下基于差分检波的伪码信号分段相关-视频积累检测方法,从数学上严格推导了该方法的统计性能,给出了处理损耗公式。采用最大处理损耗最小化准则,分析了总积累时间给定和检测性能指标给定两种情况下最优中频积累时间的计算方法和变化规律。经比较表明,差分检波器比平方律检波器更适合于大多普勒和低信噪比条件。     

正交通道技术在脉冲多普勒雷达信号处理系统中的应用

现代雷达信号处理系统的重要任务之一是抑制地物杂波和消极干扰,提取有用的目标信息。在该系统中,广泛使用了正交通道技术,但在不同的信号处理系统中,正交通道技术起着不同的作用。本文的目的是对雷达信号处理系统中所用的正交通道技术进行总结,并和单通道技术进行比较,使设计人员对正交通道技术有更深入的理解,便于设计时选择最佳方案。     

宽带雷达信号的多通道低速率采样方法

对宽带雷达信号直接采样要求模数转换器具有高采样速率,这将导致采样精度降低并且难以实现。采用将宽带拟信号进行多通道、低速率采样的思路,提出了一种利用自适应波束形成技术恢复信号完整带宽的新方法。低整速率ADC将使采样后信号的频谱发生混叠,该方法将多通道频域采样输出看作阵列输出,利用稳健的自适应处理技术取出所有混叠的频谱,最后将它们拼接成完整的宽带信号。此方法可以同时实现低采样速率与高精度,而且对通道延迟及其它误差稳健。     

非相参雷达动目标处理的数字相关分析法

当前,非相参雷达得到了广泛的应用,其通常的动目标处理方法是用相干振荡器(COHO)记忆每个发射脉冲起始相位来实现。本文介绍的是用数字存贮发射样本的方法实现动目标处理。此方法亦称数字相关分析法。由于此方法不仅能补偿发射脉冲起始相位不稳定性,还能补偿发射系统中存在的其它不稳定因素,如脉冲频率不稳、幅度不稳等。因此,应用此方法的雷达能获得较好的动目标处理能力。 文中除介绍实现动目标处理的原理和方法外,着重介绍数字相关器的功能及其能达到的性能。文中将讨论数字相关器的基本关系式;用自卷积方法实现鉴频功能;幅度补偿原理和由于相位检波器正交误差而引起对改善因子限制等问题。本系统原理已得到证明。