多频高频地波雷达同步控制系统设计

针对高频地波雷达多频探测的同步时序要求,提出了一种基于以太网的多频雷达同步控制系统设计方案.该方案利用DSP搭建以太网通信平台,由上位机将同步控制配置参数通过以太网下载到FPGA中,并根据GPS同步时钟产生一系列雷达时序控制脉冲信号,用于控制多频雷达发射、接收及数据采集与处理.与传统单频地波雷达同步控制相比,该系统可使雷达工作在多种工作状态,具有参数变更灵活、方便试验等优点,提高了雷达的整体性能.实验结果验证了设计方案的正确性.     

基于小波分析的高频地波雷达电离层杂波抑制

针对高频地波雷达电离层杂波,提出了一种新的抑制方法.该方法引入虚拟跳频技术,并与小波分析相结合,更好地进行了杂波抑制.通过频率虚拟跳变去除相邻回波脉冲间的相关性,人为地多次调整相位序列,起到统计平均的作用,而且可以配合小波变换中尺度参数和平移参数的调节,弥补单纯利用小波分析的不足.实测数据处理结果表明,该方法对电离层杂波具有很好的抑制效果.     

分布式高频超视距雷达探测与组网技术研究

高频地波雷达海洋环境监测技术在国家863计划持续支持下已形成较为完整的自主知识产权体系,并已开始了产业化进程。随着国家海洋资源开发、生态与环境保护、防灾减灾以及国防战略等需求的日益增长,一方面要求提高雷达对沿岸海洋要素探测的精细化程度,另一方面也要求显著提升雷达对远海的探测能力,突破地波雷达目前仅能沿海岸线布设的模式。该项目研制并建设成一个分布式高频超视距雷达海洋环境监测示范网,它由一部浮标式高频地波雷达、三部具有"多发多收"工作模式的双/多频岸基高频地波雷达和一个高频天波发射站构成,通过卫星同步组成可协同工作的天-地波综合海洋环境探测网。实现近岸200 km精细化观测、岸基350 km探测、浮标式高频地波雷达条件下远至离岸1 000 km范围(涵盖日本附近、台湾以东的远海)海洋表面动力学要素信息的快速获取。开展规范化比测试验,推动高频超视距雷达风、浪、流探测尤其是对灾害性海洋天气和海上环境事故的监测进入业务化运行水平,为我国大面积海洋环境监测提供新型骨干设备。     

高频雷达中非平稳射频干扰的分析及其抑制

为抑制高频雷达中的非平稳射频干扰,推导并分析了其距离-多普勒谱形式及时频特征,指出在时频域上射频干扰表现为单(或多)分量时频脊,且在不同距离元上的时频分布仅有一个相位因子的差别.利用射频干扰特征提出了时频掩模法来抑制非平稳射频干扰.高频地波雷达OSMAR-S实测数据处理结果表明,关于射频干扰的分析正确,干扰抑制方法有效,能够显著提高高频雷达的抗射频干扰能力.     

浮标式高频地波雷达研制

浮标式高频地波雷达是一种能够突破传统地波雷达仅能沿海岸线布设的限制,通过接收天-地混合路径回波,将探测范围扩展至远海区域,大大增强雷达系统部署的灵活性的新型高频地波雷达。该系统具有可拓展性,具备进一步接纳雷达节点的能力,为多样性的应用提供了可能,该系统在国内是首次论证并自主设计,是我国海洋技术领域在十二五期间的863重点课题。浮标式高频地波雷达主要由地波雷达分系统、浮标平台分系统、软件子系统、电源通信运管分系统组成,其结构紧凑、功耗低,环境适应性好。通过研究浮标式高频地波雷达总体技术、多频段多通道并行的被动相参接收技术、基于多径多源信息融合算法反演技术、运动与姿态(多谱勒频移)补偿技术、圆形天线阵列及其自适应波束形成技术、浮标平台稳定性设计技术、海洋环境密闭防腐设计技术、电源通信运行管理控制技术,并在软件算法设计、浮标平台设计、低功耗雷达主机设计、雷达全自动化工作等方面进行重点突破,基本完成了浮标式高频地波雷达的研制开发任务。目前产品初装已全部完成,并已完成硬件联调,具备进行软件联调及外场试验阶段的条件。     

冲击干扰对高频地波雷达目标检测的影响

高频地波雷达依靠垂直极化电磁波沿海洋表面超视距传播,在军事和民用领域发挥着非常重要的作用。本文根据冲击干扰在雷达多普勒域存在的奇异性特征,利用小波分析法在距离分选后的距离时间序列上检测冲击干扰,并在此基础上进一步采用多种多普勒信号恢复方法,对不同的恢复效果进行了比较,成功地改善了冲击干扰对高频地波雷达的影响。     

高重频随机跳频跟踪雷达及其抗干扰性能

雷达对抗已成为雷达领域的重要课题,雷达的抗干扰性能愈发重要。该文提出了跟踪雷达的高重频随机跳频体制,该体制能消除"二次"回波,并具有较高的距离和速度分辨力。该文分析了高重频随机跳频跟踪雷达对抗欺骗干扰的性能,得出的结论是:由于发射频点随机跳变,对该雷达体制有效地欺骗干扰必须是转发式的;该雷达体制能对抗转发延迟大于脉宽、或者干扰信号功率不足以掩盖真实回波的转发式欺骗干扰。计算机仿真结果符合上述分析结果。     

利用CEMD抑制高频地波雷达射频干扰的工程应用

为了抑制高频地波雷达(high frequency ground wave radar, HFGWR)射频干扰(radio frequency interference,RFI),本文提出了复数经验模态分解(CEMD)方法,在抑制射频干扰的同时,最大程度上保留有用信号。通过模拟及实测数据的验证分析：该方法在不损失有用信号的基础上有效抑制了射频干扰,且处理速度快,满足高频地波雷达实时工作要求。     

高重频随机跳频跟踪雷达及其抗干扰性能

雷达对抗已成为雷达领域的重要课题,雷达的抗干扰性能愈发重要。该文提出了跟踪雷达的高重频随机跳频体制,该体制能消除"二次"回波,并具有较高的距离和速度分辨力。该文分析了高重频随机跳频跟踪雷达对抗欺骗干扰的性能,得出的结论是:由于发射频点随机跳变,对该雷达体制有效地欺骗干扰必须是转发式的;该雷达体制能对抗转发延迟大于脉宽、或者干扰信号功率不足以掩盖真实回波的转发式欺骗干扰。计算机仿真结果符合上述分析结果。     

利用复数经验模态分解抑制高频地波雷达射频干扰的工程应用

为了抑制高频地波雷达(high frequency ground wave radar,HFGWR)射频干扰(radio frequency interference,RFI),提出了复数经验模态分解(CEMD)方法,在抑制射频干扰的同时,最大程度上保留有用信号。通过模拟及实测数据的验证分析,该方法在不损失有用信号的基础上有效抑制了射频干扰,且处理速度快,满足高频地波雷达实时工作要求。     

变频器调频技术的应用

变频器最重要的功能就是对输出频率的调节功能，调频范围越广，精度越高，调频方法越多，变频器的性能就越佳，本文以富士变频器为例综合分析各种调频方法和调频技术的应用。     

小波频率特性的频带边界问题

分析了Daubechies小波系列的频率特性,指出了在绝大多数频带边界频率处都存在着边界问题。在边界频率左、右两侧,频带能量有巨变现象,并且能量的跳变方向相反。边界问题严重影响着信号特征提取的准确性。为此,提出了相邻频带比较法,给出了边界频率的判断准则。运用该方法可以准确识别边界频率。     

单频信号瞬时频率估计

目的　研究点目标回波信号的瞬时距离信息提取问题; 方法　在详细讨论点目标回波差频信号频谱结构的基础上,利用单频信号瞬时频率ＩＦ（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）定义、ＦＦＴ方法和计算机仿真,分析差频信号谱结构与信号携带的距离信息的关系; 结果与结论　差频信号的基波频率与目标距离相对应; 所提出的频域最大值跟踪法优于Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ 分布（ＷＶＤ）和前向差分法;     

多级倍频电路与信号频谱

简要介绍多级倍频电路的倍频原理、设计方法，分析多级倍频电路输出信号的频谱以及在使用中的注意问题。     

伪随机序列捷变频跳频频率合成器的研制

研究一种跳频通信机低杂散、低相噪快速捷变频率合成器的实现途径。该合成器采用DDS芯片（AD9852）激励PLL（Q3236）的方案,控制单元采用TI公司的DSP芯片TMS320C31,将DDS极高的频率分辨力与锁相式频率合成器较高的工作频率结合起来,获得了更高的频率合成性能,其主要技术指标为：相位噪声小于-100dB/Hz（偏离载频1kHz处）,杂散电平小于-60dB。     

射电天文频率保护

本文简要介绍目前射电天文研究和射电望远镜的国内外现状。由于所观测的宇宙信号非常微弱,射电天文观测极易受到主动业务的干扰。根据国际电信联盟的相关频率保护规定,通过设立无线电宁静区,保护射电天文观测免受人工信号的干扰。     

基于非线性频偏的频控阵波束控制研究

与相控阵波束指向只具有角度相关性不同,频控阵波束图是时间、角度及距离的函数.这一特性在抑制距离相关性干扰等方面有着巨大的应用价值,但其方向图所固有的距离-角度耦合会带来新的频控阵波束控制问题.如何消除距离-角度耦合关系是实现波束精确控制及目标精确定位的前提.针对这一问题,提出一种基于可变加载约束的最速下降-线性约束最小方差（SD-LCMV）算法计算最优权矢量,同时将对数、三角函数、指数函数及倒数4种非线性频偏增量方式引入一维均匀线性频控阵（ULA-FDA）阵列,仿真验证应用4种不同非线性频偏的ULA-FDA阵列发射方向图的解耦性能.之后,采用多信号分类（MUSIC）算法仿真得到不同频偏情况下的MUSIC谱函数,对比分析4种频偏增量方式下的目标距离-角度二维联合估计性能.此外,仿真分析了sin-FDA阵列的接收机结构方向图特性及基于sin-FDA收发共形阵列的3种接收信号处理机制,从而验证了非线性频偏频控阵（FDA）阵列结构的有效性.      

LC二分频器与电子分频器的性能比较

对模拟音频电子电路的两种不同分频方法进行了对比分析，阐述了两种分频技术的优劣之处，并着重介绍了电子分频器的性能及其分频技术的原理。     

锁相环频率合成器

阐述了锁相环的电路结构和工作原理,并给出一种由集成锁相环CC4046构成的频率合成器设计方案．     

Hard Decision Directed Frequency Tracking for OFDM on Frequency Selective Channel

This paper presents a decision directed frequency tracking scheme to improve the spectrum efficiency of Orthogonal Frequency Division Modulation (OFDM) transmission for frequency selective channels.OFDM divides a broadband channel into parallel narrowband subchannels with different channel characteristics.The subcarriers with lower attenuation are selected to do the decision directed based frequency tracking.A phase error detection method is needed to keep the hard decision working stable during tracking.The algorithm ensures that the carrier frequency offset could be solved from the detected phase error.The Mean Square Error (MSE) estimate and the loop bandwidth are also presented.Simulations illustrate that this scheme has better MSE and bit error rate performance than the traditional scheme.Furthermore,the pilots are saved in this scheme,which lead to improved spectrum efficiency.