相干测风激光雷达带通采样方法的仿真研究

根据相干测风雷达回波信号载频高、带宽窄的特点,尤其星载相干测风雷达回波信号数千兆赫兹,采用传统采样方式对采集卡的采样率要求很高.鉴于采集卡的采样率和分辨力互相制约,提出将带通采样引入到相干测风雷达系统.本文以1.5 μm全光纤相干测风激光雷达的实测数据作为仿真输入,经Simulink滤波、带通采样,结果表明,在对探测距离影响不大的情况下,与低通采样方式相比径向风速反演结果最大相差0.5 μm/s;数据处理的时间复杂度降低,其下降值是带通采样频率与低通采样频率的比值;但信噪比会恶化,其下降值介于1~3 dB.      

导航接收机数字化射频前端的设计与验证

针对传统导航接收机射频前端在实现多频点信号接收时复杂度高、灵活性差的问题,提出了一种基于直接射频采样的数字化射频前端设计方法．该方法针对整个导航频段信号主要集中在低频和高频2个频段的特点,将这2个频段视为2个整体的带通信号,通过多带通信号采样率选择算法选定射频直采的采样率;由于采样率较高,设计了一种滤波抽取网络来降低数据速率,它利用了射频直采专用A／D可输出半采样率数据的特性,最终实现了各频点导航信号的下变频和分离．该设计方法只需修改软件就可实现多频信号接收,使得系统灵活性大大增加．实验证明该方法是有效的．     

基于MPSO粒子滤波的单通道扰信盲分离算法

针对单通道接收情况下通信信号与干扰盲分离的难题,提出了一种基于变异粒子群优化粒子滤波的单通道扰信盲分离新算法。首先建立了受扰通信信号的状态空间模型,并利用变异粒子群重采样粒子滤波进行通信码元和未知参数的联合最大后验估计,有效改善了标准粒子滤波中存在的粒子退化现象,在减少所需粒子数量的同时,又保持了序贯估计过程中粒子集合的多样性和优质性,使新算法在干信比较大时也能保持较好的分离性能。仿真实验表明,对单音干扰,在干信比等于30 dB,信噪比大于15 dB的条件下,新算法可以有效地从单路接收的受扰信号中分离出通信信号与干扰。     

基于在线时延辨识的网络控制系统调度

基于在线网络时延的辨识方法,提出一种对网络控制系统的周期信息、非周期信息和消息的实时动态调度算法.所提出的利用一种滤波器的辨识方法能够实时在线辨识网络时延,而且基于该时延辨识的调度算法能够动态地调整采样周期和分配带宽,并保证系统的性能和提高网络资源的利用率.仿真实例说明了辨识方法的有效可行性.     

一种设计频率特性有间断滤波器的新方法

为设计出具有艮好的间断频率特性的滤波器，引入了新型的全相位设计法．深入剖析了全相位设计法从传统频率采样法衍生的内在机理，证明了全相位滤波器的频率响应函数等于频率采样向量与卷积窗频谱的离散卷积这一结论，该结论很好地解释了全相位设计法适合设计间断频率特性滤波器的原因．仿真试验结果表明，全相位设计法设计出的陷波器具有较好的传输特性，阻带衰减可达-300dB．     

新型多通道并行宽带数字雷达侦察接收机设计

针对现代雷达侦察接收机对ADC高采样率要求的难题,给出一种新的信号采集系统方案。利用多个低速率ADC并行采样,通过自适应波束形成算法对信号的频谱进行恢复,从而获取完整的信号频域信息。根据雷达侦察接收机的实际工作条件以及对实时性要求,对频谱恢复算法进行了性能优化和参数计算,并对算法进行了仿真。算法仿真结果和雷达信号处理机硬件测试结果表明,能够有效地提高侦察接收机的带宽,并且得到较好的频谱分析结果,能够广泛的应用于宽带数字雷达侦察接收机系统中。     

一种超高速频分多路数据采样方法

解决在超高速数据采集系统中多通道采样技术存在的非等间隔采样,通过增益失配和频谱混叠等问题,方法,用两路下变频器,在带通滤波器通带之间产生１００％带宽的隔离带,利用改进的频分多路采样法实现了新的并行采样。结论这种新方法有效地避免了多通道采样过程中存在的实际问题,为高速数据采样提供了一种技术途径。     

管道低频噪声的自适应控制

以管道内行波声场为物理模型,提出采用自适应信号处理技术实现有源降噪的方法,建立了数学模型,导出了自适应系统的传递函数,以管道消噪装置为信号源和控制对象,采用ADSP2101实现自适应滤波。通过计算机仿真分析比较了RLS、LMS和LSL算法的消噪效果。声学实验和数据处理结果表明,在无声反馈时,该方法对0～500Hz宽带噪声的平均降噪量为27.5dB,在有声反馈时平均降噪量为4.86dB,采用频响平坦的扬声器,降噪量可提高到10.2dB。实验结果与理论分析吻合。该技术可应用于降低发动机及其排气管的噪声,采用适当空间分布方法在原理上该方法也适用于封闭三维空间的噪声消除。     

不等带宽奇偶交错滤波器设计

为了在10 Gb／s 40 Gb／s混合系统中提高奇偶交错滤波器的带宽利用率,采用光格型有限冲激响应 (FIR)模型在z变换域对耦合器级联形式的光滤波器进行了理论分析．用MATLAB软件的信号处理工具箱Sptool 在z域将偶信道设计成通带阻带宽度比为7:3低通滤波器,用于传输40 Gb／s信号,由对称性可知奇信道为通带阻带宽度比为3:7的高通滤波器,用于传输10 Gb／s信号．所设计的不等带宽奇偶交错滤波器由33个不同分光比的耦合器构成,两个输出端口的3 dB带宽分别为70．80 GHz和29．20 GHz,隔离度大于35 dB,通带纹波小于0．001 dB,且具有类似矩形的幅频响应特性．该滤波器较传统的等带宽50 GHz奇偶交错滤波器有更高的带宽利用率,在 10 Gb／s向10 Gb／s 40 Gb／s升级过程中作为复用-解复用器具有很大优势．     

一款工作于2.4 GHz频段的带有源负载的高性能双平衡有源混频器

对带有源负载的CMOS双平衡Gilbert有源混频器的1/f噪声、线性度与转换增益进行深入分析。这款采用PMOSFETs做负载的混频器工作于2.4 GHz频段。为降低混频器的1/f噪声, 利用双阱工艺中的寄生垂直NPN晶体管作为开关, 同时在PMOSFETs处并联最低噪声的分流电路作为负载。运用在PMOSFETs处的高性能运算放大器, 不仅为零中频输出提供了合适的直流偏置电压, 以避免下级电路的饱和, 并能够为混频器提供足够高的转换增益。同时, 在输入跨导(G_m)级电路中采用电容交叉耦合电路能够将转换增益进一步提高。为了增加混频器的线性度, 采用共栅放大器作为输入跨导级电路。这款混频器采用TSMC 0.18m 1-Poly 6-Metal RF CMOS工艺, 在1.5 V电源电压、3 mA的电流消耗下获得了17.78 dB的转换增益、13.24 dB的噪声因子和4.45 dBm输入三阶交调点的高性能。     

利用Agilent86100校准宽带取样示波器

采用了一种利用Agilent86100宽带取样示波器实现对其他宽带取样示波器校准的方法.该方法扩展了标准脉冲法的校准范围,理论分析证明,可以实现对带宽达到50 GHz的宽带取样示波器的全信息校准,比传统的标准方法具有优越性.应用该方法,对标称带宽为20 GHz的宽带取样示波器进行了校准实验,实验证明是有效的.     

一种有源双平衡微波混频电路的设计与分析

采用系统分析的方法,从微波混频器基本原理入手,分析了本振反相型平衡混频器性能参数;在此基础上,采用芯片LT5522设计了一种有源双平衡微波混频器;对该接收机实物电路进行测试分析。设计的混频器在输入端添加了镜像抑制滤波器,在前级添加了低噪声放大器,因而使整个下变频电路具有良好的噪声系数,链路噪声系数小于1.2dB,结果满足要求。     

VGT涡轮增压整车性能瞬态参数采集系统

内燃机瞬态参数采集系统都限于台架试验,作者设计了一种便携式VGT涡轮增压整车性能瞬态参数采集系统．该系统采用了CM3504／8高性能程控滤波器,完成对动态输入信号的程控增益、抗混滤波、AC／DC耦合等调理工作;运用DAQP-308 PCMCIA总线数据采集卡的设计方法,实现同步采样保持、高低通滤波、抗混滤波、隔离信号调理、差分输入／输出等功能,最大采样频率为100kHz;采用DASYLab驱动软件,具有图形化人机交换界面;通过应变仪、温度变送器和F／V转换器等将压力、温度和转速信号转换成模拟电压信号,由采集系统进行实时采集、实时存储．该系统应用于VGT涡轮增压整车高原性能试验,能够满足VGT涡轮增压柴油机整车性能瞬态参数的数据采集、过程控制和分析处理的要求．     

市场调研中的混合双重分层抽样方法

提出了一种叫做混合双重分层抽样的方法,描述了怎样将它用到市场调研中去;给了一个实际例子来详细讨论这种方法,同时也近似地用图来说明这种方法的误差.     

带通信号采样理论中的若干问题研究

带通信号采样定理在实际应用中还存在若干问题需要明晰,如不混叠采样频率的范围和最优采样频率选择问题、对边缘频率分量非零的带通信号的采样适应性问题、对正弦类信号采样的适应性问题等。针对这些问题,该文从理论上进行了详细的分析和讨论。分析表明,带通信号的采样频率存在一个优化的选择范围,且对于某一确定的带通信号,存在一个最优的采样频率,该范围和最优采样频率均由信号的最高和最低频率成分以及信号带宽所确定;当带通信号的边缘频率分量非零时,采用两倍的信号带宽对其进行采样时将发生频谱混叠,且若在边缘频率处存在冲激函数,采样之后的信号将无法重建原信号。     

L波段SAR数字接收机优化设计

设计了一种基于FPGA的SAR数字接收机.接收机在L波段直接对射频信号进行采样,并由FPGA完成数字混频、滤波、降采样和数据传输.为提高输出信号的信噪比,并节省硬件计算资源,重点从频域的角度分析了接收机采样频率的选取和滤波器系数的优化设计.按照此方法设计的接收机能够充分利用输出信号的动态范围并根据输入信号的带宽选择合适的降采样率和数据传输速率.最后用软件仿真和硬件实现的结果证明了该设计高效、可行.     

一种基于过采样技术的非最小相位系统盲辨识方法

提出了一种在时域中盲辨识非最小相位系统传递函数的方法,该方法通过对系统输出过采样来获得系统结构参数的信息.对于单输入单输出的线性离散系统,经过输出过采样后可以等价为单个输入、多个输出的传递函数模型,这多个输出函数具有相同的分母多项式和不同的分子多项式.采用子空间分解法可以确定分子多项式的参数,通过对系统输出信号自相关函数的处理可以得到分母多项式,最终可以得到原系统的结构参数.与传统高阶矩方法相比,该方法对噪声的敏感度更低,辨识的精度和速度也有很大提高.仿真结果表明,当信噪比大于15dB时,该方法可以有效地辨识出系统参数.与高阶矩方法相比,辨识门限信噪比降低了10dB,估计精度提高了20%,辨识速度加快了3倍.     

MB-OFDM UWB系统频率同步设计

研究多频带正交频分复用超宽带（MB-OFDM UWB）系统中载波频偏（CFO）和采样频偏（SFO）对系统性能的影响及频率同步设计;系统频率同步设计首先在时域利用前导估计CFO,并按频带加权平均以提高估计精度,然后在频域利用导频估计剩余CFO和SFO,最后在频域进行剩余相位跟踪.所设计的方法适用于超宽带各个带组（BG1～BG5）所有的跳频模式（TFC1～TFC10）.仿真结果表明,在15 dB信噪比下,归一化CFO的均方误差达到10-16数量级,归一化SFO的均方误差达到10-10数量级,所设计方法具有较高的精度,适合于高速MB-OFDM UWB系统.      

全光纤耦合异步光学采样THz-TDS系统

针对传统THz-TDS系统利用机械步进延迟线进行采样扫描的方式获取太赫兹时域谱使得检测信号速度慢等缺点,设计了全光纤耦合快速异步光学扫描THz-TDS系统,该系统利用以锁相环(PLL)和直接频率合成器(DDS)为核心的电子系统精确控制两台飞秒激光器重复频率,使之有较小的固定频差,使两台飞秒激光器的脉冲之间产生周期性呈线性增长的相位延迟,实现了一个脉冲对另一个脉冲的毫秒级快速扫描. 结果表明,该系统对太赫兹脉冲的扫描时间缩短为2ms,实际采样频率可达到1GHz. 有效解决了以往太赫兹光谱检测速度慢、便携性差等问题,从而进一步拓展了太赫兹光谱测量的应用范围.      

用于毫米波谐波混频器本振端口的带通滤波器设计

毫米波接收系统设计中,由于高频率的本振源获取难度大且成本高,因此毫米波频段的接收信号主要与本振信号的高次谐波分量而非本振信号进行混频,来获得基带信号。为保证本振信号及其谐波信号的质量,必须在混频器的本振端口加入滤波器,对其基本要求是通带宽、频率选择性好、变频损耗低。首先基于先进设计系统(advanced design systems,ADS)软件设计了一个用于Ka波段四次谐波混频器本振端的平行耦合带通滤波器,其中心频率为8. 5 GHz,通带宽2 GHz。然后用高频结构仿真(high frequency structures simulator,HFSS)软件进行了仿真验证,分析了基板厚度、铜箔厚度、介电常数对滤波器性能的影响。最后,对滤波器进行了加工与测试,将实际测试结果和HFSS仿真结果对比,发现两者基本一致,滤波器性能符合通带带宽、插入损耗和带外抑制的要求。