极区电离层VHF波段振幅闪烁发生率的统计研究

电离层闪烁会引起地空无线电系统的信号幅度、相位的随机起伏,使系统性能下降,严重时可造成通信系统、卫星导航系统、地空目标监测系统信号中断.该文利用位于挪威斯瓦尔巴岛黄河站的三频信标接收系统的VHF波段信号强度数据,对2011年10月至2017年9月期间极区电离层VHF电波振幅闪烁强度和出现率的季节和地方时分布特征及其对地磁活动的依赖性进行了统计分析.结果表明:极区VHF波段的振幅闪烁发生率很高,且以强闪烁活动为主,S_4指数大于0.6的发生率接近70%;振幅闪烁的季节分布特征表现为冬季发生率最高,夏季最低,春秋居中;闪烁发生率的地方时分布随季节变化差异显著,秋冬季的强闪烁发生率极大出现在上午10点前后和日落前后,从午夜后到黎明前有1个主极小,午后有1个次极小,夏季强闪烁发生率在一天中出现多个极小,从正午到午夜的几个极小尤为显著;强地磁活动对VHF波段强闪烁的发生有抑制作用,而对中等强度和弱闪烁的发生有一定的促进作用.     

井下声波通信系统中的同步解调方法

为满足油田智能化开采应用中数据长期监测的需求,对井下数据的声波耦合提取进行研究;分析声波传输过程中可能出现的信号畸变问题,针对信号幅度的不规则起伏采取三值包络分层解调方法,设计基于采样点分组与相关检测的位同步提取算法,开发相应的同步解调软件。结果表明,该算法复杂度低,易于实现,适用于传输速率不高于2kbit/s的数传系统。     

一种GPS的双频周跳探测算法

在GPS进行观测时,由于物体遮挡、电离层异样等因素导致卫星信号在短时间内出现一种失锁行为,导致误差过大,影响定位精度.为了解决这一问题,本研究利用MATLAB软件,根据双频码相组合法和电离层残差法的特点,对GPS载波相位观测值进行周跳探测,结果表明:此方法可以准确探测出人为加入的周跳.     

削弱GPS卫星和接收机硬件延迟对TEC反演精度影响方法的研究

利用地基GPS观测技术可反演区域甚至全球范围电离层的总电子含量(TEC),但其中GPS卫星和接收机硬件延迟是影响反演TEC精度的最重要的一个系统偏差。为消减此系统偏差,利用双频载波平滑伪距和球谐函数建立电离层延迟改正模型,进行TEC反演并与IGS公布的TEC对比,以验证反演的有效性。此外,分析2013年6月的太阳和地磁活动与反演的TEC,结果表明,太阳和地磁活动指数变化与反演的TEC变化趋势一致。     

表面粗糙度对红外漫反射光电传感器的影响

在高压电器行业中,将红外漫反射光电传感器用于壳体清洗设备时,会出现感应信号不稳定、干燥效率低的情况。为此,笔者展开相关试验研究,分析物体表面粗糙度、传感器光源方向与物体表面夹角、传感器功率及信号接收距离等因素产生的影响,并得出一定传感器功率下,信号接收距离、接收到信号的光源方向与物体表面夹角随粗糙度变化的规律。本研究对红外线在粗糙度检测方面的应用进行积极的探索和实践,为提高高压电器的自动化制造水平提供一定的技术支撑。     

一种窄脉冲激光的测量方法

纳秒级窄脉冲的信号的处理一般由高速的处理器如DSP,该系统的接收电路通过对纳秒窄脉冲信号进行拓宽处理,将接收到的纳秒脉冲信号拓宽为微秒脉冲信号,降低纳秒激光脉冲对处理器ADC速率的要求,实现较低带宽处理器处理纳秒窄脉冲激光信号成为可能.     

应用矩阵分解的阵列信号参数辨识

从矩阵分解的角度研究了均匀线阵信号参数的可辨识性问题. 在范得蒙结构约束条件下实现接收信号矩阵的唯一分解. 运用交换引理和范德蒙矩阵的结构性质,给出了均匀线阵信号参数的可辨识条件,并将参数的可辨识条件扩展到相关信源情况和多径传输情况. 从矩阵分解的角度得到的阵列信号参数的辨识条件给出了阵列信号参数估计算法有效的必要条件,阵列信号参数仅与接收天线的阵列流形和信号的结构有关,与具体的参数估计算法无关.     

混沌直扩信号检测的最大Lyapunov指数方法

混沌直扩信号是一类兼有混沌信号和直扩信号优点的扩频通信信号,但带来优点的同时也使得传统直扩信号的检测方法不再适用于混沌直扩信号. 该文针对复杂环境下非合作混沌直扩信号检测的问题,分析传统直扩信号检测方法. 通过考察混沌特性判别混沌信号的方法,提出先通过C-C方法确定重要参数,以小数据量法计算接收信号的最大Lyapunov指数,实现对混沌直扩信号的检测. 验证了该方法在高斯噪声、衰落信道、多径信道、不同扩频比等条件下的适用性.     

CDMA的Rake接收技术及其相关网络优化研究

CDMA系统相对于FDMA和TDMA两种多址技术,其在码分多址的基础上引入了扩频通信的概念.CDMA扩频码具有良好的自相关特性,这样可将无线信道中出现的时延扩展看作被传信号的再次传送.Rake接收机正是利用这一点,通过合并多径信号改善了接收信号的信噪比.南于CDMA系统是宽带传输的,并且所有信道共享频率资源,所以CDMA系统可以使用Rake接收技术,而其他两种多址技术则无法使用.     

应用ICA的混沌直扩信号盲分离及检测

摘要： 混沌直扩信号是由普通混沌信号直接调制信息信号得到的一类扩频通信信号,它兼有混沌信号和直扩信号容量大、低截获等特点. 该文针对复杂环境下非合作混沌直扩信号检测的问题,考虑到多径传输及噪声条件下混沌直扩信号混沌特性被明显削弱,在考察直接检测方法的基础上提出一种基于ICA的信号盲分离和混沌特性检测相结合的检测方法. 首先将接收到的混合信号分离成各单路信号,再检测各路信号的混沌特性. 理论分析和仿真实验表明,分离后混沌直扩信号的纯净度明显提高,基本上不再受噪声等的影响,在输入信噪比?40 dB 条件下仍可有效检测出混沌直扩信号.     

智能电表微功率无线通信模块天线方向性

将具有方向性的天线按照合理角度安装,在相同条件下能提高智能电表无线信号接收功率.设计并研制了适合智能电表微功率无线通信模块的230 MHz法向模螺旋弹簧天线,研究了天线的方向性系数,针对天线和智能电表实际安装场景,改进了天线在微功率无线通信模块中的安装角度.软件仿真和实际测量结果显示,改进天线安装角度后的微功率无线通信模块,在相同测试环境下接收到的无线信号功率较改进前平均增加2.4 d Bm.在相同传输环境、相同信号编码调制方式下,提高了接收信号的信噪比,进而提高了智能电表和集中器之间的通信质量.     

切换天线发射的低截获率通信信号物理层安全传输

为了提高通信信号在无线传输过程中的物理层安全性,提出一种低截获率物理层安全通信信号. 发射机根据接收机发送的训练符号估计信道,并随机选取信道质量较好的天线加权发射信号. 各天线的权系数由天线的信道信息和通信双方约定使用的扩频序列决定. 由于发射天线的快速切换,发射信号是一种与发射天线信道信息和扩频序列相关的空间扩频信号. 期望接收机可采用与普通扩频信号接收机相同的方法解调接收信号,而窃听接收机由于信道的快速切换无法正常解调接收信号. 仿真结果表明,相比于参考方法发射信号,该文提出的信号不仅具有相同的物理层防窃听能力,而且还具有防侦测和一定的抗干扰能力,是一种更好的基于多天线发射的物理层安全通信信号.     

雷达抗干扰技术研究

本文针对雷达抗干扰支路的组成部分,重点研究了雷达接收与信号处理中,信号产生和侦察变频部分采用的抗干扰新技术。     

一种LTE系统的主同步信号快速捕获方法

摘要： 针对长期演进（long term evolution,LTE）系统小区边缘用户,提出一种主同步信号的快速捕获方法. 该方法首先在LTE网络可用频段内接收信号,然后对接收到的信号进行自身滑动镜像相关. 检测到明显峰值后,在 峰值点进行主同步信号的本地相关,从而获取主同步信号索引. 分析和仿真结果表明,该方法的运算复杂度低,适 用于小区间保持时间同步的多小区网络,尤其是小区边缘用户主同步信号的快速检测.     

MIMO信号调制方式盲识别

提出一种基于盲信号分离的方法对MIMO信号进行调制识别. 该方法对接收信号的相关矩阵作奇异值分解,用于估算发射天线数目,并对信号进行白化. 采用特征值矩阵的联合近似对角化(joint approximate diagonalisation of eigen-matrices, JADE)算法对接收信号进行分离,恢复发送端信号. 通过分析信号的频谱特征,提出4 个新的特征参数,并结合四阶累积量实现对MIMO体制下6 种信号调制方式的识别. 识别过程中无需估计载波频率和符号率等参数,具有较强的实用性. 仿真结果表明文中提出的方法具有良好的性能.     

滚动轴承振动信号的稀疏表示研究

振动信号蕴含着丰富的装备工作信息,信号稀疏表示能够有效地提取信号最本质的特征.以滚动轴承振动信号为对象,对其进行了稀疏表示研究.根据轴承振动信号的频谱结构特点,基于信号自适应展开,构造了基于指数衰减余弦函数的过完备原子库;用粒子群优化算法(PSO)算法依次搜索原子库中与信号最匹配的原子对其进行稀疏表示并进行了仿真.结果表明:所选择的原子库分解信号后的残余信号更小,相似度达0.912 2,能更好地表示信号.     

数字卫星接收系统的调试

随着卫星通信技术的飞速发展,通过卫星进行信息传递的业务也越来越多,因此用户如何准确有效的收到卫星节目信号就变得至关重要.而数字卫星接收天线的调试是成功接收卫星信号的关键,根据卫星接收的原理,只有准确的调节好天线的仰角、方位角和馈源在天线焦点处的最佳位置及高频头波导的极化位置,才能收到满意的节目信息.数字卫星广播电视接收系统的调试主要分为两个步骤:一是接收天线的调试,二是接收机的调试.     

基于伪距相位组合法和电离层残差法探测和修复周跳的研究

GPS高精度定位中,周跳的探测和处理是一个核心难点.电离层残差法因为其探测精度高而被广泛应用于探测周跳,但是不能分离具体频率上的周跳.根据该特点,对于联合电离层残差法和伪距相位组合法两种方法消除周跳的可行性进行了分析.研究表明:该方法可以完全解决电离层残差法不能分离周跳的问题,联合之后的周跳探测方法灵敏度高,探测准确,计算原理快速简单,是一种探测修复周跳的有效手段.     

基于单片机的红外无线耳机装置研究与设计

针对现有红外耳机的稳定性差、性能较低、易受干扰等弊端,设计了一款红外无线耳机装置.该装置是以红外光为载波传递音频信号的光电传输系统,由发射部分和接收部分组成.微控制器采用STC89C52单片机,配合AD9851、LM386和DAC0832控制音频信号的调制和解调.实验结果表明,该红外耳机系统稳定,控制灵活,辐射范围较大,信号较强,音量可调.一个红外发射可以有多个红外接收.     

ADuC831单片机在FSK信号解码中的应用

在石油钻井勘探过程中,为了及时掌握钻头附近的地质资料,需要将地质资料(电阻率、温度等)实时上传到地面,使地面人员能随时掌握井下的地质资料.无线短传信号接收系统是上传系统的一个子系统,由于信号是在泥浆中传播,信号衰减、畸变非常严重.为了解决这个问题,文中将天线接收到的前级发送过来的FSK串行微弱电磁信号(20μv)进行放大,滤波、解调,经数字滤波后还原成串行数字信号,然后按一定的编码格式,使脉冲电磁阀通断,控制泥浆回路中的压力变化,将串行数据上传到地面接收系统,使地面人员实时掌握井下钻井情况.文中给出无线短传信号接收系统硬件、软件设计及实现.经现场试验,性能稳定可靠,准确率高,达到了设计要求.