一种中频直接采样方案及其硬件实现

本文介绍了一种中频直接采样的硬件实现方案，即只用一片Ａ／Ｄ变换器直接对中频带限信号采样，经数字处理获得同相（Ｉ）和正交（Ｑ）两路数字信号。该方法避免了传统正交采样中的Ｉ／Ｑ通道幅相不平衡造成镜像频率虚假信号的缺陷。最后给出了计算机定点仿真结果和硬件框图及其测试结果。     

基于HSP50016的数字下变频处理

在数字信号处理中,通常需要将中频信号下变频成两路正交的I、Q基带信号,然后再作进一步的处理。而I、Q通道间的增益误差和相位误差会造成镜像干扰,影响系统性能。采用模拟方式解决镜像干扰,使得系统设计非常复杂,而且性能不佳。分析了I、Q通道的增益误差和正交误差对镜像干扰抑制比的影响,在系统中采用DDC芯片作下变频处理。实验结果证明,这种方法可以有效抑制镜像干扰。     

直接中频采样数字正交输出的最小二乘实现

提出了数字正交接收机中正交 (I,Q)通道恢复的最小二乘实现方法 ,详细分析了该方法的性能。针对现代雷达中的几种典型信号进行了仿真计算。结果表明 ,适当选取系统参数可使正交输出的镜像功率 (IP)低于- 6 0dB ,满足现代雷达相参信号处理的要求。     

QPSK调制的WCDMA信号的一种数模混合型解扩方法

从降低解扩电路功耗和提高运算速度两方面考虑,针对采用QPSK调制的宽带码分多址(WCDMA)信号,提出了一种数模混合型解扩方法。该方法采用二阶采样保持技术对QPSK信号进行时域离散化和正交分解,通过数字控制的模拟匹配滤波器组在模拟域进行相关运算。给出了二阶采样参数的选取原则和模拟匹配滤波器组的实现结构,通过仿真实验验证了该方法的有效性。与全数字的解扩方法相比,该方法无需高速A/D转换器和正交解调器。     

基于脉内正交的抗间歇采样转发干扰方法

间歇采样转发干扰是一种先进的有源相干干扰技术,主要利用欠采样和收发分时技术实现脉内假目标群干扰,现有雷达抗干扰手段尚无法实施有效对抗。在深入研究间歇采样转发干扰原理的基础上,针对其多普勒频移干扰的特点,设计了一种脉内正交的线性调频相位编码波形,该波形不仅能够在无干扰条件下进行正常检测目标,具有一定的多普勒不敏感和低副瓣特性;而且能针对间歇采样转发干扰,拆分成不同的子信号,利用其相应匹配滤波器对该干扰进行有效侦察识别、干扰对抗。仿真结果证明了基于脉内正交波形抗间歇采样转发干扰方法的有效性。     

二次正交解调算法及内建自测试的实现

在阵列信号采集系统中,为了获得48路多频段高频窄带信号的特征,提出了阵列信号正交解调的方案。详细比较了实现正交解调的两种计算方法,提出了阵列信号的"二次正交解调"算法以实现系统的实时信号处理,并给出了在FPGA中阵列信号"二次正交解调"的实现方案。采用内建自测试的方法对"二次正交解调"模块和数据传输通道进行验证测试,在单频正弦信号的基础上叠加伪随机序列作为测试激励,DSP作为响应分析器验证信号特征。通过FPGA实现并验证了"二次正交解调"算法和内建自测试的有效性。     

高精度幅相差的数字化测量方法

针对在P+L频段进行多路通道相对幅度、相位差测试的应用场合,提出了一种对两两射频通道实施频率变换和高精度数字化采集,由两两数字化运算得到相对相位差和幅度差的测量方法。给出了通过正交数字化信号共轭相乘运算实现高精度相位差和幅度差测量的数学分析方法。在分析了频率变换和高速数字采集对相位和幅度测量误差影响的基础上,通过对两路信号相对相位和幅度的测试结果与通用仪器测量结果的比较,验证了该方法的有效性。     

希耳伯特变换原理及其新的实现方法

希耳伯特(HILBERT)变换在信号处理中是一个很有用的变换,它揭示了实因果信号频谱的实部和虚部的解析关系;当一个频谱函数有“实因果”限止时,则其相应的时域信号必定是复信号,并且此复信号的实部和虚部互为希耳伯特变换。本文提出的希耳伯特变换的实现方法简单方便,对于要用到这类信号的场合(如单边带信号形成、正交信号的产生等),具有一定的实际意义。     

基于复近似信息传递的多通道SAR成像方法

偏置相位中心天线(displaced phase center antenna, DPCA)技术作为一种实现高分辨率、宽测绘带宽的有效技术手段,被广泛应用于高性能合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)系统研制中。为了实现最佳的成像效果,DPCA雷达成像系统需要满足方位向均匀采样条件,否则会导致方位向等效相位中心的周期性非均匀分布,进而使用经典匹配滤波成像方法会产生严重的方位模糊。根据稀疏信号处理理论,本文提出了一种基于复近似信息传递(complex approximate message passing, CAMP)算法的多通道非均匀采样DPCA成像方法,可以有效地解决多通道SAR因非均匀采样所产生的方位模糊以及杂波干扰问题,实现对观测区域的高精度重建。仿真和实际数据实验验证了该方法的有效性。     

基于压缩感知信号重构的间歇采样转发干扰对抗方法

间歇采样转发干扰是一种针对大时宽带宽线性调频(linear frequency modulation, LFM)信号的新型相干干扰样式,通过不同的参数设置可以形成逼真多假目标以及具有压制效果的密集假目标干扰。根据间歇采样转发干扰“存储转发存储转发”的干扰特点,给出了能量函数的定义,并根据目标回波信号和干扰信号能量函数的特征差异,提出了一种提取未受干扰影响的目标回波信号数据的方法;然后将其看作目标回波信号的压缩数据,利用其与解线调处理后的目标回波信号稀疏频域之间的线性关系,构建了压缩感知最小问题求解模型;最后,利用正交匹配追踪算法重构了目标回波信号,实现了对间歇采样转发干扰的抑制。蒙特卡罗仿真结果表明:通过设置合适的阈值,所提方法可以获得较好的干扰抑制性能和较高的抗干扰成功概率,并且不仅适用于中带LFM匹配滤波体制雷达,而且适应于宽带LFM去斜体制雷达。     

基于Hough变换的雷达密集转发干扰抑制算法

雷达密集转发干扰与目标回波相关性极高,对雷达产生欺骗和压制作用,使目标检测面临巨大困难。针对这一问题,提出了一种新的基于Hough变换的雷达密集转发干扰抑制算法。首先通过Hough变换将雷达回波脉冲压缩后的数据映射到参数空间,采取二值投票方式进行非相干积累并提取峰值抑制干扰。随后,根据Hough变换中点与线的对偶性,通过逆Hough变换和最小二乘法恢复出目标运动轨迹。进一步地,对恢复出的目标信号进行动目标检测,估计目标参数,实现了干扰环境下的雷达目标检测。仿真实验和实测数据处理验证了所提算法的有效性和实用性。     

频域与空域处理相结合的大运动偏移稳像算法及其实时实现

提出了一种频域极坐标处理与空域高斯〖CD*2〗牛顿最小化法相结合的运动估计算法。首先使用频域极坐标处理粗估计出两帧图像间的偏移量,将此偏移量作为高斯〖CD*2〗牛顿最小化法的初始值,再使用高斯〖CD*2〗牛顿最小化法精确估计图像间的偏移量,并补偿图像得到稳定的图像序列。最后,为使算法能够实时运行,针对TMS320C6416数字信号处理器的运行环境优化了算法实现代码。实验结果表明,优化后的算法能够实时、高精度地稳定大运动偏移图像序列。     

基于随机共振的惯性传感器信号实时处理方法

根据惯性传感器信号处理特点,研究其基于随机共振的信号实时处理方法。首先,从实时性的角度出发,确定随机共振数值算法--龙格库塔法,并对其进行相应改进,实现实时处理。然后,研究单稳系统中各个参数对信号恢复结果的影响,确定系统处理的较佳参数。最终的仿真结果表明,静态信号的零漂值得到了较大改善,而动态信号的信噪比最大可提高约20 dB。同时,为了进一步验证算法,在数字信号处理硬件平台上实现算法,采样频率为5 000 Hz,结果完全能够满足惯性传感器信号处理的要求。因此,所提算法能够有效进行惯性传感器信号实时处理,为随机共振理论在惯性传感器信号处理中的应用提供了重要参考。     

高分辨雷达目标回波模拟器设计

研究实现了一种基于宽带数字射频存储器和数字图像合成器的高分辨雷达目标回波模拟器。该模拟器采用去斜率解调和调制处理来降低系统中频处理带宽,从而降低了系统复杂程度。设计了一种基于高性能FPGA的数字图像合成器来实现高分辨雷达目标回波的模拟功能,推导并分析了数字图像合成器的工作过程。最后,以一个128个距离单元的数字图像合成器来合成一个运动飞机目标为例,将其压缩图像与计算得到的该飞机距离像进行了比较,结果表明该模拟器可以逼真的模拟复杂目标一维距离像。     

基于DPSCT和频谱校正的窄带干扰CBOC信号捕获算法

针对窄带干扰环境下组合二进制偏移载波(combined binary offset carrier, CBOC)信号难以被准确捕获的问题,提出了一种基于频域双相移组合陷波器(dual phase shift combination trap, DPSCT)结合批处理、频谱校正的捕获算法。该算法首先用陷波器对任意频点的窄带干扰进行抑制,再通过批处理提高处理速度,最后针对快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)过程中扇贝损失易导致捕获概率降低的问题,提出了基于部分匹配滤波器(partially matched filter, PMF)结合相位差+单点傅里叶变换频谱校正的捕获方法。仿真结果表明,该算法对在窄带干扰抑制后波形恢复和捕获概率等方面均有良好的性能,当信干比(signal to interference ratio, SIR)为-37 dB时,该算法较未校正之前捕获概率有4 dB的提高,并有效缩短了捕获时间。     

单脉冲雷达数字接收机幅相不平衡的一种校正方法

给出了单脉冲雷达数字接收机和差三通道幅相不平衡的一种校正方法 ,介绍了这种方法在实际雷达系统中的应用。分析表明 :该方法可以有效校正和差三通道的幅相不平衡 ,提高角误差的测量精度。由于采用数字接收机可以保证接收机对测角精度的影响不随温度漂移而下降 ,从理论上消除了模拟接收机合并通道方法中方位与俯仰通道的互耦和零中频接收机模拟下变频正交双通道幅相不平衡 ,因此具有很高的实际应用价值。     

基于DSP的导弹自适应控制算法仿真研究

利用PC机及数字信号处理器（DSP）－－TMS320C31组成了一个纯数字仿真系统,建立了PC机与DSP之间的串行通讯协议,完成了自适应控制方法应用于某导弹俯仰通道的实时数字仿真,结果表明TMS320C31有能力在采样周期内完成自适应算法的解算。