天气雷达I/Q信号仿真建模及统计验证

基于天气雷达发射脉冲的时间自相关特性,采用大气分层模型,建立天气雷达发射端到接收端的I/Q信号仿真算法;并通过统计分析,对算法可靠性进行验证。研究结果表明仿真得到的I/Q信号均符合高斯随机分布,回波功率符合指数分布,与天气雷达真实回波信号统计特性一致;同时以南京大学的C波段双偏振天气雷达的真实弱降水回波数据为基础,进行仿真回波数据与真实数据对比分析。统计结果表明相似的参数设定下,仿真回波信号的反射率因子和速度的标准差与真实信号的统计特性基本一致;且与理论公式结果基本吻合。     

清远连州CINRAD/SA-D型业务试验双偏振天气雷达技术评估

以北京敏视达雷达有限公司生产的国内首部S波段业务试验双偏振雷达（清远连州CINRAD/SA-D型）为研究对象,从硬件升级、在线/离线标定方法、信号处理及软件技术等方面与美国WSR-88D双偏振天气雷达进行比对分析,重点对采用机内信号源法的长期标定结果和小雨数据全链路标定结果进行统计分析.研究结果表明:机内长期标定情况下,差分反射率因子ZDR和差分传播相位φDP的统计方差分别为0.205 3 dB和1.135 8°;通过关键参数筛选出的业务观测小雨数据,ZDR的标准差值控制在了0.5 dB以内,这些结果与美国天气雷达标定指标相当.      

双基地FDA-MIMO雷达角度、距离及速度联合估计方法

在传统的相控阵雷达中,由于受到脉冲重复周期(PRF)的限制,距离估计精度和速度估计精度往往难以同时得到提高。该文将频控阵(FDA)和双基地多输入多输出(MIMO)雷达相结合,提出了一种基于双基地FDA-MIMO雷达的角度、距离及速度联合估计方法。由于采用了FDA技术,雷达的发射矢量中包含了目标的角度、距离甚至速度信息。考虑到发射矢量中距离-速度的耦合现象,该文提出了基于子阵的波形设计和相应的解耦合方法。然后利用ESPRIT算法和基于FDA的解模糊方法,对目标的发射角(DOD)、接收角(DOA)、距离和速度进行无模糊估计。另外,该文推导了该方法下参数估计的克拉美罗界(CRB)并分析了其性能。最后,仿真结果验证了所提出方法的能够对目标的角度、距离和速度进行无模糊的联合估计。     

LFMCW雷达测距系统及其信号处理算法的设计

设计了一款基于ARM单片机的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距系统,其采用三角波调制的LFMCW雷达实现目标距离测量。介绍了LFMCW雷达的基本结构和实现目标距离测量的原理,并重点研究了LFMCW雷达测距系统的信号处理算法——快速傅里叶变换(FFT)和线性调频Z变换(CZT)联合的测距算法(FFT/CZT联合算法)的实现。经理论计算和MATLAB仿真分析表明,FFT/CZT联合算法可以显著提高计算效率和精度。     

衰落信道下OFDM系统中I/Q不平衡的估计和补偿技术

为了研制低价格、低功耗、小尺寸的OFDM终端,零中频的接收机结构越来越倍受关注。但是相对于经典的超外差结构,在零中频结构的接收机中射频损伤将更为严重。首先介绍了由零中频接收机产生的1/ Q不平衡在衰落信道下对性能的影响;为了克服I/Q不平衡的影响,设计了一种特殊前导训练符号,方便地估计和补偿I/Q不平衡在衰落信道下对性能的影响。为了进一步减小估计方差,又提出了一种基于低通滤波的自适应补偿方法。仿真表明以上方法大大提高了OFDM零中频接收机的性能。     

钻孔地质雷达天线收发信号数值模拟

为了解决钻孔地质雷达数值模拟中天线长度的影响,通过理论推导和数值计算研究天线中电流于电压的相互转换。对于发射的信号,首先根据激发的电压与的卷积得到天线中电流的分布,从而得到计算区域的电场;对于接收信号接收天线处的电场与卷积得到该无限小的天线电流强度,然后根据天线长度对其进行积分得到天线总电流的大小,与接收天线的负载电阻相乘即可得到该时刻接收到的电压大小。结果表明:接收信号波形与发射信号波形基本相同。证明了在考虑天线长度的前提下,根据文中算法得到的收发信号表达式是准确的。     

影响皖南地区土壤钾Q/I曲线变化的研究

为了更好地在农业生产中运用钾肥,增加施肥耕种效果,针对皖南地区的几种有代表性的土壤,做了相关实验,在添加了不同量钾的条件下测定绘制土壤Q/I(容量/强度)曲线,根据曲线的变化,得到的结果表明:土壤速效钾的数量直接影响土壤钾的Q/I曲线,其主要影响AR0,对PBCK和KX的影响不大.     

双连杆内燃机三维参数化建模与仿真

以双连杆内燃机为背景,采用基于底层语言(VC 6．0)与大型软件包(PrO／Engineer)二次开发相结合的开发模式,研究了内燃机装配仿真系统的总体结构,并建立了1126内燃机参数化模型．在此基础上,运用多体动力学的方法对内燃机曲柄连杆机构进行了动态仿真分析,得到了活塞的升程、速度、加速度变化规律,为内燃机的设计改进提供了重要依据。     

一种超声回波信号的数字正交检波方法及FPGA实现

数字正交检波技术能够较好地提取信号的幅度和相位参数,保留信号包络中的所有信息。提出了将现场可编程门阵列(FPGA)运用在超声系统的波束形成器中实现超声回波信号的数字正交检波方法,并给出了主要模块在FPGA内的具体实现和系统仿真结果。仿真和实际运用证明,该检波方法能够明显提高超声图像的空间分辨率和对比度。     

基于PCI2040与TMS320C6201的高速雷达信号采集处理系统

阐述了PCI2040总线结构以及PCI和TMS320C6201的接口原理.基于二者构建了高速的雷达信号采集处理系统,能够对数据进行实时处理和分析,并给出了数据处理流程图.     

宽波束雷达高度表的回波波形特性分析及仿真

基于雷达高度表的回波波形与被测地形地貌的相关关系,提出了用仿真地形产生雷达高度的回波波形的方法,以替代昂贵的飞行试验取得回波波形,用仿真提供不同地形条件下产生的回波波形的数据,分析地形起伏情况和回波波形产生崎变之间的相关关系,建立雷达高度表的测高优化模型,以提高测高精度。