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。     

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。     

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     

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。     

直接采样雷达数据的处理

雷达接收机中的相干检波器一般都是以基带正交通道的形式实现的,以便降低所需要的A/D变换器的采样率。其相位精度取决于两个正交通道的调整,它限制了雷达信号处理器所能达到的性能。现代A/D变换器的速度已经很快,足以在载频大于信号带宽的中频点直接对信号进行采样。应用大家熟知的“窄带”信号采样和处理的定律,能够节省硬件和改善性能。本文回顾有关的理论并说明中频采样的线性滤波所需要的处理方法。给出的一些例子说明,不用把信号分解成I、Q分量就可以完成脉冲压缩。最后给出一个附录,说明用实验室硬件和数字式I/Q检波器进行的中频采样所能达到的固有相位精度。     

基于统计平均的正交解调误差校正新方法

采用正交解调接收机来获得I、Q信号时,接收机两个通道间不可避免地会存在一定的解调误差。利用在接收机输入端加入测试信号,基于统计平均的思想求出所需要的校正系数,然后实现正交解调误差的校正。通过仿真验证了校正方法的有效性,校正系数的估计方差与克拉-美罗界渐进一致。在输入信噪比为10dB时,正交解调校正后,镜频分量比校正前降低了-35.7dB。     

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。     

GPS信号空时处理后码跟踪误差的补偿方法

全球卫星定位系统（global position system, GPS）接收机使用空时自适应处理能够增益信号并抑制干扰,但空时自适应处理结构影响GPS信号的定位精度。首先推导空时自适应处理后,GPS信号与参考信号的相关波形,分析了空时处理对码跟踪的影响。然后在码跟踪过程中改进本地参考信号以补偿相关波形的误差,减少空时自适应处理后的码跟踪精度损失。仿真和实测结果验证了算法的有效性。     

阵列天线通道不一致性校正的辅加阵元法

MUSIC算法是一种基于特征值分解的超分辨DOA估计算法,在理想阵列条件下,其估计性能良好,但当信号模型与实际信号环境不匹配,即存在系统误差时,MUSIC算法的估计性能会严重下降,甚至失效。针对模型中普遍存在的通道不一致性误差,本文首先分析了此类误差对测向性能的影响,并提出了一种通道误差校正的简易算法,该方法通过对来自辅加阵元信号的数据信息进行处理,获取通道不一致性误差的估计,通过误差补偿有效地抑制了通道不一致性的影响,提高了DOA估计的性能。给出了应用该方法的具体步骤,计算机仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于最大输出信噪比的L-DACS1接收机盲自适应波束形成算法

由于L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communication system1, L-DACS1)和民航测距机(distance measuring equipment,DME)系统的频谱有部分重叠,因此在L-DACS1接收机中需要考虑DME干扰的抑制问题。提出了基于最大输出信噪比的干扰抑制和盲波束形成算法。由于DME脉冲干扰的功率较大,首先采用子空间跟踪算法来得到干扰子空间,然后将接收数据向干扰子空间的正交补空间进行投影以抑制DME干扰。干扰抑制后,接收数据中只剩下正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)信号和噪声了。为了充分利用阵列天线的优势,采用了输出信噪比最大准则来进行波束形成,将天线方向图的主瓣对准OFDM信号来向,以提高接收机输出信号的信噪比。仿真表明,该方法不需要先验信息就能够在抑制干扰的同时进行盲波束形成,在OFDM信号来向上获得高增益的主瓣,进而提高输出信噪比;另外,所提的波束形成方法在输入信噪比较低的环境下依然能够形成稳定的波束,将主瓣对准信号来向。     

一种LFM信号相位域快速高精度参数估计算法

研究了加性高斯白噪声污染的线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号的参数估计问题,提出了一种相位域参数估计算法。首先对LFM信号的起始频率和调频斜率进行粗估计,然后利用粗估计值把接收信号变为基带信号,基带信号包含了起始频率和调频斜率的残差;接着对基带信号进行相位展开得到瞬时相位,对其运用最小二乘拟合得到起始频率和调频斜率残差的估计值;综合粗估计和残差估计得到最终的参数估计值。仿真表明,本方法在高于信噪比门限时精度接近克拉美-罗限,精度高于基于离散傅里叶变换的离散多项式变换法,信噪比门限低于传统的相位法。     

无源双基地雷达随机初相补偿及误差影响分析

分析了在无源双基地脉冲雷达中,利用从直达波信号中提取的初始相位来补偿目标散射回波随机初相的过程。指出了由于接收通道噪声和天线噪声的存在,从直达波参考信号中提取的初始相位是一个随机变量。为使相位补偿误差影响分析结果并不依赖于哪一种特定的相位同步方案,给出了相参积累过程的一般数学模型和相位补偿误差的概率密度函数,推导了系统互模糊函数处理后的峰值输出,定义了相参积累损耗以分析相位同步误差的影响,并根据数学模型数值分析了不同信噪比条件下的积累损耗。结果表明,当直达波信噪比为30 dB时,相位补偿误差带来的信噪比损失约为0.3 dB,而当直达波信噪比大于40 dB时,相参积累损失可以近似忽略。     

Design of a memory polynomial predistorter for wideband envelope tracking amplifiers

Efficiency and linearity of the microwave power amplifier are critical elements for mobile communication systems. A memory polynomial baseband predistorter based on an indirect learning architecture is presented for improving the linearity of an envelope tracing (ET) amplifier with application to a wireless transmitter. To deal with large peak-to-average ratio (PAR) problem, a clipping procedure for the input signal is employed. Then the system performance is verified by simulation results. For a single carrier wideband code division multiple access (WCDMA) signal of 16-quadrature amplitude modulation (16-QAM), about 2% improvement of the error vector magnitude (EVM) is achieved at an average output power of 45.5 dBm and gain of 10.6 dB, with adjacent channel leakage ratio (ACLR) of -64.55 dBc at offset frequency of 5 MHz. Moreover, a three-carrier WCDMA signal and a third-generation (3G) long term evolution (LTE) signal are used as test signals to demonstrate the performance of the proposed linearization scheme under different bandwidth signals.     

低复杂度的ADS-B抗干扰阵列天线无源校正算法

阵列的幅相误差、位置误差和互耦使真实阵列流形与理想阵列流形有较大偏差,校正这3种误差可以明显提高阵列的性能。针对广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)系统,提出了一种同时校正上述3种误差的无源校正算法。通过阵列天线的位置和飞机位置获取校正源的来向信息,并利用该来向信息最终进行误差校正。与其他方法相比,所提方法大大减少了校正阵列的复杂度。仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于FFT的高动态GPS信号捕获方法优化

针对高动态环境下的GPS接收机对信号捕获速度的要求,提出一种基于小波变换和优化快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)的信号捕获方法。在基带信号预处理阶段,对采样后的中频信号进行小波变换,利用逼近信号完成码相位和多普勒频移的估计,降低基带处理信号的数据率;综合基2FFT、基4FFT和素因子算法(prime factor algorithm, PFA)的优势,对捕获过程中的大量FFT运算进行优化处理,提高运算效率。仿真结果表明,改进处理的基于FFT捕获方法可以有效地缩短捕获时间,改善基带模块性能。     

多调制指数CPM信号的新分解方式及其准相干解调

针对卫星通信等资源受限的无线通信系统,研究了多调制指数连续相位调制(Multi-h continuous phase modulation, Multi-h CPM)信号的调制与解调相关问题。首先提出了一种新的分解方式来简化Multi-h CPM信号的调制过程,并给出了相应的周期性状态网格图。然后根据新的分解方式设计了一种适用于Multi-h CPM信号的导频辅助准相干解调算法,并从功率谱和误码性能两方面对所设计的Multi-h CPM信号和单调制指数CPM(Single-h CPM)信号进行了评估与比较。仿真结果表明:无论采用何种频率脉冲, Multi-h CPM信号都要比Single-h CPM信号具有更加光滑的功率谱曲线;仅两个导频符号辅助下,未编码Multi-h CPM系统较未编码Single-h CPM系统有将近2 dB的性能增益,且在低信噪比下,编码Multi-h CPM系统性能要比编码Single-h CPM系统好0.1~0.25 dB。     

多调制指数CPM信号的新分解方式及其准相干解调

针对卫星通信等资源受限的无线通信系统,研究了多调制指数连续相位调制(Multi-h continuous phase modulation, Multi-h CPM)信号的调制与解调相关问题。首先提出了一种新的分解方式来简化Multi-h CPM信号的调制过程,并给出了相应的周期性状态网格图。然后根据新的分解方式设计了一种适用于Multi-h CPM信号的导频辅助准相干解调算法,并从功率谱和误码性能两方面对所设计的Multi-h CPM信号和单调制指数CPM(Single-h CPM)信号进行了评估与比较。仿真结果表明:无论采用何种频率脉冲, Multi-h CPM信号都要比Single-h CPM信号具有更加光滑的功率谱曲线;仅两个导频符号辅助下,未编码Multi-h CPM系统较未编码Single-h CPM系统有将近2 dB的性能增益,且在低信噪比下,编码Multi-h CPM系统性能要比编码Single-h CPM系统好0.1~0.25 dB。     

基于扩频技术降低OFDM信号峰值功率并改善信噪比的方法

正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing, OFDM）技术具有频带利用率高、抗多径干扰能力强等优势,但具有较高的峰值功率是限制其应用的一个主要问题。针对OFDM信号具有高峰值,提出一种新型的降低OFDM信号峰值功率的方法。该方法基于混合信号扩频技术,将OFDM时域信号分解为若干段,其中有一段为连续信号,其余几段为离散信号,这些信号经交织后发送。在接收端,提出新的部分信号恢复法对信号解交织和重新组合。仿真表明,该方法能够有效地降低OFDM信号的峰值功率,同时可以获得扩频处理增益,从而改善系统的误码性能。     

基于MN-MEA算法的无人机载SAR相位误差补偿处理

无人机载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR),在成像中更容易受到运动误差的干扰,造成图像质量下降。利用三维空间坐标系的斜距方程分离,可以为无人机载SAR成像提供更多的信息，但该方法并未考虑无人机载SAR成像中的运动误差补偿问题。针对无人机载机动SAR成像的相位误差补偿问题,进行相关研究。结合子图像划分,提出了基于迭代分块处理和误差相位初值模型的改进牛顿最小熵(modified Newton minimum entropy, MN-MEA)相位误差补偿算法,进一步校正了残余空变性误差和运动误差,改善成像质量。     

基于时延和相位估计的改进位移相位中心算法

多接收元合成孔径声纳是当前研究的热点问题,偏航和侧摆是影响多接收元合成孔径声纳成像质量的关键因素。在深入分析位移相位中心算法的基础上,提出了一种改进的多接收元合成孔径声纳运动补偿算法。改进算法首先修正声信号的实际传播距离与采用等效相位中心近似的传播距离之间的偏差,然后基于时延和相位估计偏航和侧摆,而且改进算法消除了目标回波的相互干涉对估计运动误差的影响,从而在扩大了算法适用的运动误差范围的同时,提高了运动误差估计的精度。计算机仿真结果表明,改进算法有效地补偿了运动误差,改善了成像质量。