基于CMOS工艺的全集成高线性度可重构全球卫星导航系统射频接收机

介绍采用CMOS工艺设计全球卫星导航系统(GNSS)中射频接收机的可重构方法与高线性度技术.为完成多模多频接收,系统采用双通道结构,同时独立地接收两个不同频段的导航信号;针对不同导航系统的信号特征,接收机带宽可自由配置.此外,针对复杂环境下GNSS接收机高线性度要求,采用将混频器作为射频接收机第1级的系统结构,旁路低噪声放大器,从而提高系统线性度.GNSS射频接收机在0.18μm CMOS工艺下流片测试,工作频率在1.2/1.57GHz,噪声系数为2.5/2.7dB,镜像抑制比为28dB,最大电压增益110dB,增益动态范围73dB.采用高线性度结构后,输入1dB压缩点由-58dBm提高为-3dBm,接收机线性度显著提高.     

S波段船载测波雷达接收机设计及实现

在S波段船载测波雷达中,为实现对天线采集的回波信号能进行良好的信号处理,提出了一种适用于线性调频中断连续波(frequency modulated interrupted continuous wave,FMICW)的S波段船载测波雷达接收机的设计方案.此方案可分为模拟部分和数字部分,其模拟部分含有低噪高性能的射频前端模块;数字部分包括单端转差分转换器、模数转换(analog to digital converter,ADC)模块、数字下变频模块和数字信号处理(digital signal processor,DSP)模块,其中DSP实现了时序控制和信号处理的功能.最后在系统设计完成后对雷达接收机灵敏度、1 dB压缩点、线性动态范围和整机系统闭环的测试结果进行比较分析,验证了该雷达接收机设计方案的合理性,将雷达接收机接入雷达系统后可获取有效准确的雷达数据.     

微波辐射计接收机的定标方法

结合23.8 GHz数字增益波动自动补偿微波辐射计, 介绍使用低温标准噪声源和精密可变衰减器的接收机定标方法, 并分析辐射计定标方程的求解方法. 应用实例对3种定标方程解法进行比较, 结果表明, 两点定标法与回归直线法求得定标方程的标准差基本相同, 因此当辐射计接收机线性度很好时, 在辐射计动态范围内, 可以应用两点定标法求得接收机的定标方程.      

三阶半线性微分方程解的存在性

讨论了一类三阶半线性两点边值问题解的存在性,首先给出定理证明中所需要的Leray-schauder定理,进而将这类三阶半线性两点边值问题转化微分方程组的初边值问题,利用微分方程组与积分方程组等价的关系,将此类三阶半线性两点边值问题转化为积分方程组,然后利用Leray-schauder定理建立了一个解的存在性结果.     

单比特IR-UWB接收机的频域线性均衡

针对数字化脉冲无线电接收机的高复杂度和模拟数字转换器件的高要求,提出一种单比特采样量化的脉冲无线电接收机频域线性均衡方法.该方法在接收端采取频域线性均衡,降低接收机复杂度,同时有效地消除符号间干扰.最后,通过数学推导给出其均衡性能的闭式表达式.性能分析和仿真结果均表明,频域线性均衡方法在高速脉冲无线电系统中能够有效地消除多径干扰和收集多径能量,进而消除符号间干扰,较大地提升了单比特量化接收机的系统性能.     

对无线应用中GPS接收机的优化分析

本文介绍了GPS接收机的概念,分析了直接将无源天线集成至GPS系统对系统性能的影响问题,描述了GPS接收机中,由系统间或系统内隔离不足对载噪比的影响,同时对GPS接收机灵敏度、动态范围和干扰及抗干扰技术进行了分析。     

结晶器液位系统线性自抗扰控制仿真

连铸生产过程结晶器液位系统具有典型的非线性和模型的不确定性.为了提高系统的控制精度和抗干扰能力,设计了一种线性自抗扰控制器.通过对结晶器液位系统模型分析,得到二阶系统的传递函数模型,设计出三阶线性扩张状态观测器,可对未知扰动的观测结果作出实时估计和补偿,由此设计出线性自抗扰控制器.数字仿真实验表明,结晶器液位系统中,线性自抗扰控制系统波动幅度较小,恢复平稳时间短,具有很好的动态性能,比传统PID控制具备更好的抗扰能力.     

一个新的非线性电容混沌电路的证明

选取一个含分段线性负电容的三阶自治电路,根据拓扑共轭的概念,归纳总结一般性的分段线性向量场线性共轭和线性等价关系.利用共轭等效判据,证明了非线性电容三阶自治电路与蔡氏电路非线性共轭.说明本电路具有潜在的研究价值,属一类能产生双涡卷混沌的新三阶自治电路.     

射频自动增益控制系统的实现

近年来通信技术在不断更新,通信的频率也越来越高,自动增益控制系统能够对输出幅度进行精确控制,稳定信号输出幅度,因此降低了对激励信号的动态范围要求,现已被广泛应用于通信等高频电路系统中.介绍了一种射频自动增益控制系统的实现方法,该类系统用于射频前端接收机等设备,可较好地提升接收机性能并降低成本.     

高频率接收机的研究及电路的设计

现代通用接收机在保证信号检测能力（即极高的灵敏度）的前提下：尽可能的提高接收机的线性度,使信号失真最小、误码率最低：尽可能的展宽接收机的动态范围,使接收机的适应度更大、抗干扰能力更强。本课题就是基于这些原因进行高性能宽带通用接收机的研究和开发的。     

三阶线性跟踪-微分器的收敛性证明及仿真研究

首先给出了一种三阶线性跟踪微分器的结构形式，然后从连续和离散两个方面证明了其收敛性，为其实际应用提供了理论依据。通过仿真研究表明，这种线性跟踪微分器具有较好的跟踪能力和较高的跟踪精度，适用于高速跟踪系统。     

基于Radon-STFT的DSSS系统线性调频干扰抑制

提出了一种基于Radon-短时傅里叶变换(Radon-STFT)的直接序列扩频(DSSS)系统线性调频干扰的抑制方法.该方法只需估计得到线性调频干扰信号的初始频率和调频率即可进行有效的干扰抑制,使干扰抑制过程的复杂程度大为降低.性能分析和仿真实验表明,该方法可以在较大的动态范围内有效地抑制线性调频干扰.与基于STFT的抑制算法相比,其参数估计精度提高;与基于WHT的抑制算法相比,该方法在多分量条件下效果更为突出.     

求解扩散方程的Pade′逼近方法

对扩散方程提出了精度为O(t3+h2)的差分格式,首先对空间变量中心差分格式离散,所得到常微分方程组利用指数函数的Pade[2/1]逼近,得到空间二阶时间三阶精度的两层绝对稳定的隐式差分格式,并讨论了稳定性.数值结果与Crank-Nicholson格式进行比较,数值结果表明,该格式不但有效地解决初始边界条件间断问题,而且适合于大时间步长问题.     

一种新的混沌系统的逆最优控制

简要介绍了一种新的混沌系统及其基本动力学行为，根据Routh-Hurwitz准则，着重讨论了系统的平衡点的稳定性．基于Lyapunov稳定性理论，应用逆最优控制方法为该混沌系统设计了一个简单的线性状态反馈控制器．理论证明和数值模拟均表明控制器是有效的，受控混沌系统的混沌轨道很快被控制到原先不稳定的平衡点．     

谐波振荡器稳定性分析

提出一种基于非线性系统稳定性理论的谐波振荡器一般稳定性判别方法。在分析中,首先由谐波振荡器等效电路建立起振荡平衡方程,并利用Taylor级数和微分算子使方程得到简化。通过求解动态振荡方程在平衡点的Jacobian矩阵,根据其特征根可判定振荡器的稳定与否。分析结果表明:该方法具有理论严密、准确性高、适用范围广等特点,可指导工程应用。     

Land vehicle positioning using GPS and dead reckoning

To ensure reliable land vehicle positioning, the Global Positioning System (GPS) is one of the best techniques commonly used in present-day positioning systems. However, GPS signals are not available if line of sight with the satellites is lost. In this respect, the addition of the Dead Reckoning (DR) method to complement the GPS unit would enhance the reliability of land vehicle positioning system. For implementing the DR method, the magnetic sensor and accelerometer are used for obtaining heading and velocity or distance information. Calibration of two sensors' dynamic model and DR algorithm are also introduced in this paper. The test result utilizing the GPS and DR methods is analyzed in this paper. It utilize spositioning information from GPS receiver when GPSsignal is available, otherwise DR is started to compensate GPS outage with the GPS output as the original point. The results showed that the error in east and north produced by the DR algorithm for a short time interval can be limitedwithin an acceptable range.     

空中加油软管-锥套动态建模及其飘摆运动抑制

基于多刚体动力学建立空中加油软管-锥套在尾涡流场及大气紊流下的动态数学模型,分析了加油机在不同飞行条件下软管-锥套的平衡拖拽尾迹,以及大气紊流对软管-锥套运动的影响。软管-锥套随加油机在空中飞行时产生的飘摆运动,增加了受油机安全准确地对接加油锥套的难度。为了抑制软管-锥套空中飘摆运动,对软管-锥套飘摆运动设计了控制器。在非线性模型平衡点处线性化并降阶得到线性增量模型,根据最优控制原理设计了LQR控制器。仿真表明所设计的LQR控制器能有效抑制软管-锥套的飘摆运动,从而能够降低空中加油对接的难度,提高空中加油的安全性。     

基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法

在高动态环境下,过大的载波跟踪环路初始频差会导致环路失锁或误锁。针对该情况已有学者通过增强环路跟踪稳定性和鉴频能力来解决,但仍存在鉴频范围小,精度低和运算量大等问题。为解决上述问题,提出了一种基于Kay加权的载波跟踪环路初始频差估计方法,该算法首先对跟踪环路中I、Q两路的短时积分结果进行二倍角处理,然后,再对其使用四象限反正切鉴频器鉴频,最后借鉴Kay算法对鉴频结果加权得到频差估计值。通过与传统方法做计算机仿真对比,结果表明：在信噪比为-26 dB及以上时,在相同运算采样点数的前提下,本文方法估计精度相较于最大似然估计和三阶锁频辅助四阶锁相环路方法分别提升8.72 dB和19.59 dB或更高。在达到相同估计精度情况下,本文算法运算采样点数为最大似然估计方法的6.25%,算法运算量中加法与乘法次数仅为其1.7%和5.6%,计算时长为其1.56%。     

WCDMA前馈功放的分析与设计

采用线性调制技术和多载波配置的通信系统对射频功率放大器的线性提出了很高的要求，前馈技术是一 种很有前途的用于提高功率放大器线性的技术。对前馈功放的工作原理进行了介绍，分析了环路中幅度、相位及 延迟等环路参数对抵消性能及带宽的影响。基于这些分析的结果，设计了一个10W 的WCDMA前馈功放，三阶 互调性能改善了20dB以上。