电子战和瞬时频率测量接收机

现代雷达系统呈现出的一个明显的趋势是发展和推广使用具有外部信号特征的武器系统。已经采用和正在研制中的各种接收机技术在截获和分析外部信号能力上各不相同。各种接收机技术的定性的成本-性能对照表示于图1。表中所列的接收机是:(1)声-光接收机,(2)瞬时频率测频接收机(IF-MR),(3)微扫接收机,(4)信道化接收机,(5)晶体-视频接收机和(6)超外差接收机。其中IFMR的品质因数高,它的成本-性能系数可达89％,这样一个指标对于战术接收机是很合适的。再者IFMR的品质因数更具有实际意义,这是因为用来为对付现在的和即将出现的危胁信号的IFMR,是可以采用目前的工艺和元件具体实现;而在性能上与其最接近的声光接收机眼下还做不到这一点。     

基于方向极化状态调制的卫星MIMO安全传输方法

为提高卫星信息传输过程中窃听难度,提出一种基于方向极化状态调制技术的双极化卫星多输入多输出(multi input multi output, MIMO)安全传输方法。该方法将传输信号的极化状态与接收机方位信息相结合,实现信号差异性发射,增大非期望方向接收机解调信息的难度。理论分析和仿真结果表明,相比于传统调制技术,基于方向极化状态调制技术为双极化卫星MIMO系统的信息传输提供了一种更加安全的传输方案。     

GNSS接收机射频前端电路相位噪声评估方法

相位噪声是影响全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)接收机性能的一个重要因素,在高性能的接收机设计中,射频前端电路的相位噪声评测是不可忽略的。传统观测相位噪声的方法主要是利用频谱分析仪等专业仪器来实现,其无法观测GNSS接收机射频前端电路(包含模数(analog-digital,AD)转换器)的相位噪声。分析了接收机相位噪声和热噪声在信号复平面域的表现特征,提出了在信号复平面域评估GNSS接收机射频前端电路相位噪声的方法,并对该方法进行了仿真验证和实测验证。利用相位噪声对信号在复平面实部和虚部影响不同的特点,对采集到的信号数字中频数据进行相干积分处理,定量估算接收机射频系统的相位噪声。结果表明,该方法具有较高的评估准确度,可以用于测量与评估GNSS接收机射频前端电路(包含AD转换器)的设计质量,预测接收机性能。     

线性调频脉冲信号的自适应压缩技术

提出了一种对电子战接收机获得的线性调频脉冲信号进行自适应压缩的技术。它首先通过自相关的方法确定含噪序列中是否含有信号 ,以及信号出现的时间位置 ;然后从这一时间位置处截取一段含噪的信号作为线性调频压缩的相关源 ,对信号进行匹配压缩。经仿真验证 ,该技术可以从被噪声湮没的数据中有效地提取出压缩后的脉冲信号 ,如果将其用于电子战侦察接收机 ,可以将线性调频脉冲信号的灵敏度提高近 7dB～ 10dB。     

UWB通信系统隐蔽性能仿真分析及系统设计方法

超宽带(UWB)由于其低检测概率(LPD)特性而很有可能成为一种用于战术隐蔽通信的技术.针对两类常用的超宽带无线电信号IR-UWB和MB-OFDM,采用最佳未知信号检测接收机,通过仿真及与直接序列扩频(DSSS)系统比较,评估了超宽带系统的隐蔽性能并提出了提高系统隐蔽性的系统设计方法,剖析了提高IR-UWB通信系统隐蔽性的实现限制.     

基于GNSS的5G基站高精度时间同步组网算法

基于物联网定位等需求,增强5G移动通信基站之间的时间同步精度有望达到纳秒级。基于“邻域相似性”原理,针对5G基站利用全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)进行授时时，由于可视卫星集合不同造成接收机之间时间同步误差较大,提出一种基站GNSS接收机组网算法,用以消除邻域差异,提高相互邻近的各5G基站之间的时间同步精度,并对该算法进行了实验验证。结果表明,该算法有效解决了由于可视卫星集合不同造成的时间同步误差较大的问题,提高了5G基站之间的时间同步精度。     

基于GNSS的5G基站高精度时间同步组网算法

基于物联网定位等需求,增强5G移动通信基站之间的时间同步精度有望达到纳秒级。基于“邻域相似性”原理,针对5G基站利用全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)进行授时时,由于可视卫星集合不同造成接收机之间时间同步误差较大,提出一种基站GNSS接收机组网算法,用以消除邻域差异,提高相互邻近的各5G基站之间的时间同步精度,并对该算法进行了实验验证。结果表明,该算法有效解决了由于可视卫星集合不同造成的时间同步误差较大的问题,提高了5G基站之间的时间同步精度。     

实时GPS中频信号模拟器硬件开发及验证

为满足对GPS软件接收机和深组合导航研究的需要,开展了基于FPGA的实时GPS中频数字信号模拟器的研制。通过对GPS中频信号模拟器系统架构的分析,提出由计算机完成信号处理、FPGA完成数字调制、以太网完成调制信号输出的系统实现方案。使用SignalTapII和Matlab对系统的关键环节进行了测试和分析。GPS软件接收机对系统的测试结果表明,GPS信号模拟器工作稳定,满足GPS软件接收机测试的需要。     

联合正交投影与盲波束形成的干扰抑制方法

针对L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communications system 1, L-DACS1)以内嵌方式部署在航空无线电导航频段而产生的高强度测距仪脉冲信号干扰正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)接收机的问题,提出联合正交投影与盲波束形成的干扰抑制方法。接收机首先通过将接收信号矢量投影到干扰信号正交补空间的方法消除高强度测距仪脉冲干扰,然后利用OFDM信号循环前缀的对称特性,基于期望信号与参考信号矢量内积度量最大化准则得到波束形成权值,并通过波束形成方法提取OFDM直射径信号。计算机仿真表明:论文提出方法可有效克服测距仪脉冲及OFDM散射径信号的干扰,提高L频段数字航空通信系统1的链路传输的可靠性。     

基于无线通信网络的移动电话定位新技术

由于GPS定位受多种因素的制约，提出了一种基于无线通信网络的移动电话定位新技术。该技术基于TDOA方法，只要求对现有移动通信网络中基站和控制中心的软硬件作适当的修改，就能实现对移动电话的定位和监控。该技术具有广阔的应用前景。     

软件GPS接收机信号搜索捕获的仿真实验研究

信号搜索捕获是基于软件无线电(SDR)技术的软件GPS接收机(SGR)的重要组成部分,同时也影响软件GPS接收机的工作性能指标。通过特定设计的硬件实验装置获取了真实GPS数字中频信号,利用Matlab分别在时域和频域范围对信号搜索捕获进行了算法仿真,同时对GPS信号中C/A码产生也进行了仿真。根据信号搜索捕获理论结合仿真试验结果,对时/频域两类处理方法进行了分析和比较,认为基于FFT的频域搜索捕获方法是软件GPS接收机工程实现的合理选择。     

线性调频源线性度测量的一种方法

线性调频连续波 (FMCW)信号的线性度是衡量线性调频源质量的一个重要指标 ,在雷达测距系统中 ,它决定着雷达的距离分辨率。介绍了一种调频信号的非线性数学模型 ,利用傅立叶谱分析理论分析了其差频信号的频谱 ,提出了一种以接收机和频谱分析仪等为主要测量设备的调频信号线性度的在线测量方法。     

联合空地防区导弹安装新型GPS抗干扰接收机

最近 ,洛克西德·马丁公司设计了一种可使ＧＰＳ免遭干扰的新型空间瞬时干扰接收机 ,并将该设备安装到联合空地防区外导弹 (ＪＡＳＳＭ)上 ,这是该接收机首次被应用于军事领域。该公司目前正在将实验型Ｇ -ＳＴＡＲ系统重新封装 ,以便安装到ＪＡＳＳＭ中 ,并内嵌到“可选择效用与反电子欺骗模块”中。据称 ,Ｇ -ＳＴＡＲ系统可提供比现有的其它系统更强的抗干扰能力 ,而且可灵活地应用于更广泛的领域。Ｇ -ＳＴＡＲ系统包括一个宽动态范围的射频前端 ,它可以将输入信号转为瞬时频率。此后 ,瞬时频率被送入能减少或消除干扰的“射束形成器” …     

信号级GNSS/SINS超紧组合导航仿真平台设计

超紧组合是全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)和捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system, SINS)组合中最深层次的信息融合方式。由于需要重新设计GNSS接收机内部的捕获跟踪环路以接收SINS的辅助信息, 超紧组合的工程实现较为困难。从信号级层次出发研究超紧组合的难点在于得到同源且同步的GNSS和SINS信号, 并打开GNSS接收机的捕获跟踪环路。为此, 构建了信号级GNSS/SINS超紧组合仿真平台, 分别设计了载体轨迹发生器、GNSS中频信号发生器、惯导解算器、GNSS软件接收机、组合导航滤波器等关键环节, 从而攻克了上述技术难关。该仿真平台不仅验证了超紧组合在高动态应用方面的优越性, 同时也为其迈向实际应用奠定了坚实的基础。     

基于BSBL-BO算法的DME脉冲干扰抑制方法

针对测距仪(distance measure equipment, DME)信号干扰L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communication system 1, L-DACS1)正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)接收机的问题, 提出基于块稀疏贝叶斯学习-边界优化(block sparse bayesian learning-the bound optimization, BSBL-BO)算法的DME脉冲干扰抑制方法。首先, 利用OFDM接收机空子载波不传输有用信号的特点构造针对DME脉冲干扰信号的压缩感知模型; 然后基于BSBL-BO算法重构DME脉冲干扰信号; 最后在时域进行干扰消除。仿真结果表明, 该方法比已有的脉冲干扰抑制方法具有更高的重构精度和更快的运算速度, 进一步降低了OFDM接收机的误比特率, 提高了L-DACS1系统前向链路传输性能。     

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。     

基于软符号重构的迭代子载波间干扰补偿方法

脉冲熄灭是正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)接收机常用脉冲干扰抑制方法,但该方法将导致子载波间干扰(inter carrier interference, ICI),恶化OFDM接收机链路传输的可靠性。为克服脉冲熄灭OFDM接收机ICI的问题,提出基于软符号重构的迭代ICI抑制方法。接收机信道译码器输出的码字比特软信息交织后计算得到发送符号的软估计值,然后利用信道频率响应重构接收信号,最后对熄灭信号样值进行时域补偿。仿真结果表明,所提出方法可有效消除脉冲熄灭法产生的ICI,提高OFDM接收机链路传输的可靠性。     

宽带ESM接收系统(一)

众所周知,电子战(EW)和电子支援措施(ESM)在现代战争中占有愈来愈重要的位置。由于EM所面临的电磁环境日益复杂,所以对侦察与识别手段的要求也更加苛刻。其中主要问题是要求频率覆盖宽、测量精度高、处理容量大、反应速度快以及能够分辨出同时到达的各种信号等等。国外在发展EW技术方面的竞争异常激烈。随着电子工业技术和工艺水平的提高,作为EW重要手段的测量接收机也在不断更新和发展。近来国外对瞬时测频接收机(IFMR)和集成声光频谱分析器(IOSA)都陆续有所报导。这些技术和设备正在不断地完善,已从实验走向实用,如能配合使用几种不同的接收机似可较好地达到现代电子战的要求。本期选载了三篇有关文献:1.宽带ESM接收系统,2.电子战和瞬时频率测量接收机,3.集成光学射频频谱分析器,以供读者了解当前国外的技术水平和某些战术使用方面的观点。     

船舶自动识别系统性能半实物仿真方法研究

船舶自动识别系统(Automatic Identify System,AIS)是当今海事管理主要无线监管工具.为全面分析其在复杂地形下的误包特征,设计了一种半实物仿真研究方法,模拟任意场强与干扰特征的AIS信号,采用真实的接收机评估误包率,并使用Okumura-Hata模型建立了场强与距高的对应模型,用于仿真AIS网络实际运行中可能遇到的地形衰减,以及各种常见干扰.使用访方法可以有效寻找出信号衰减的误码特征,验证不同干扰信号的特性.通过深圳AIS信号干扰实例,证明了半实物仿真方法与平台的实用性.该研究方法可以为最终实现AIS设备的硬件设计优化提供平台,并为基站的最佳布置方案提供实验基础.     

GPS接收机伪码跟踪技术研究及仿真

高动态的接收机指在接收信号的载波附有较高的随时间变化的多普勒频移时仍能正常工作的接收机。GPS接收机主要通过载波叉积自动频率跟踪技术以及载波辅助技术等方法来应对高多普勒频移。本次重点研究了高动态GPS接收机扩频接收核心技术中与载波叉积自动频率跟踪技术相匹配的GOLD码跟踪技术，在此基础上建立了仿真的系统模型，并根据此模型应用Matlab simulink进行了具体的实现。