单边带电台互调失真测量的新方法

本文从单边带信号互调失真的数学分析出发,导出了互调失真分量的包络重复频率与等幅双音调制信号包络重复频率的关系,从而突破了单边带信号互调失真的传统测试方法,代之以新的测试原理和方法——包络分析法,为单边带信号互调失真测试开辟了新的途径。文中提出了构成单边带信号互调失真测试系统的结构框图,简单介绍了其工作原理,并对系统误差作了分析和估算。最后给出了据此设计的单边带信号失真仪的实际测量精度。     

复杂电磁环境下基准频率测量的干扰抑制

复杂电磁环境条件下基准频率信号测量的干扰抑制,是在工程实践中遇到的实际问题。以某被测系统的基准频率信号测试结果失真为背景,重点研究频率测量中的电磁兼容性问题。以抑制测量通道外的干扰为目的,对系统的复杂电磁环境进行分析,找出不同的干扰类型,通过在设计、接地、工艺和空间隔离等方面采取措施,实现了基准频率信号的准确测量,为解决同类问题提供了借鉴。     

基于DDS的雷达中频信号模拟器设计

信号模拟器在雷达、通信等有电子领域均有广泛应用。直接数字合成技术(DDS)能够有效的解决模拟频率合成电路中对频率、相位等信号特征控制复杂和误差较大的问题。本文介绍了一种基于DDS技术的雷达中频信号模拟器设计实现方法，以ARM嵌入式软核处理器控制DDS芯片，配合后端电路中滤波、放大、程控衰减等信号整形手段，最终产生满足要求的连续波/脉冲的单频信号、线性调频信号和频率快速捷变信号等多种雷达中频信号。通过实际电路测试给出结果，达到预期设计目标。     

定时同步信号产生电路的设计与实现

定时器是信号接收机系统的重要组成部分,它为整个系统提供所需的各种主脉冲定时信号和波门定时信号。传统的定时器大多采用纯硬件的实现方法,利用分立元件搭建逻辑电路,造成了其电路复杂、工作量大、可读性差、可靠性低的不良表现。提出一种基于FPGA的定时器,采用STM32F407为微处理器输出频率控制信号,为信号接收机系统提供了定时信号输入和频率控制信号;最后,利用Verilog HDL和相关程序语言对FPGA和相关模块进行软件编程设计。     

GPS接收信号中线性扫频干扰的抑制

研究了阵列接收的GPS接收信号中线性扫频(LFM)干扰的抑制问题。LFM信号瞬时频率的估计是抑制干扰的关键,而要准确估计信号瞬时频率,必须抑制接收信号时频分布中交叉项干扰。本文对接收信号矢量进行白化,得到信号矢量白化后的空时频分布(STFD)矩阵。文中推出一个与传统方法获得的判决变量不同的判决变量,用该判决变量可以更加清晰地选出LFM信号在时频分布中的自项。根据时频脊点的分布估计LFM信号频率参数以及信号瞬时频率,之后即可根据瞬时频率构建陷波器滤除干扰。仿真表明该方法能够将受交叉项严重干扰的接收信号时频分布映射为清晰的接收信号自项的时频分布,在数据快拍数满足一定要求时可以很好地抑制掉LFM干扰。     

基于随机共振的多频率微弱信号并行检测

强噪声背景下的微弱信号检测是当前信号处理领域的研究热点。基于非线性理论的随机共振能够利用噪声,将噪声的一部分能量转移给信号,从而获得更高的输出信噪比。针对传统随机共振检测算法应用环境受限且无法实现多频率并行检测的现状,文章面向实际超短波环境,在参数补偿法的基础上,重新设计采样频率和补偿系数,提出了新的检测算法,实现了多频率微弱信号的并行检测。     

频率捷变雷达信号相参特征的表述

频率捷变雷达信号分选是电子对抗领域信号处理与应用的难题,探索新的分选特征参数是实现对频率捷变雷达信号高效准确分选的手段之一。提出了一种基于Wigner-Ville分布(WVD)的频率捷变雷达信号相参特征的表述。介绍了典型频率捷变方式、频率捷变信号模型及WVD的离散过程,推导了频率捷变脉冲重构信号的WVD模型并进行仿真实验。实验结果表明,频率捷变雷达信号的WVD二维图可作为一种相参特征的表述,且该表述可为频率捷变雷达信号分选提供新思路。     

多波束相控阵天线角跟踪性能及测试方法

针对目前对多波束相控阵天线角跟踪性能测试研究较少的问题,首先分析了多波束相控阵天线的单脉冲和差测角方法,并对波束滑动、波束穿越及信号频率变化对角跟踪性能的影响进行了仿真分析。类比传统的雷达精度校飞试验,提出了基于飞艇的角跟踪性能测试方法,对角跟踪精度及误差范围进行测试,并利用STK软件实现了可视化。仿真分析表明,该方法可以实现对多波束相控阵天线角跟踪性能的评定并具有较高的工程应用价值。     

基于数字信道化的极微弱信号载波频率引导模块设计与实现

针对深空探测中常规点数的FFT无法对极微弱信号进行精确的频率引导,而超长点数的FFT无法用现有器件实现,提出一种基于数字信道化的并行FFT频率引导方法.接收信号先经过数字信道化处理,均匀划分为若干窄带信号,然后分别对各子带信号进行FFT运算,最后通过对各子带有效谱线的联合检测完成载波频率的精确估计.在等效219点FFT的频率引导模块FPGA实现中,通过FFT模块的复用节约了硬件资源开销.测试结果表明:在8MHz采样率下该模块的测频精度小于10Hz.     

IFM系统的双交叠信号分析及改进

RWR/ESM系统多采用传统的瞬时测频(instantaneous frequency measure,IFM)技术实时检测信号频率,但这种测频技术对交叠信号只能估计一个信号的频率,且容易产生测频错误。现代战场中电磁环境异常复杂,脉冲交叠概率越来越高,因此研究交叠信号对IFM系统的影响尤显重要。为此根据IFM原理,分析了双交叠信号情况下IFM微波鉴相器的各节点响应,并建立了输出U_I,U_Q的数学模型,提出一种估计双交叠信号频率的算法—U_I,U_Q推算法。仿真结果表明:该算法能够在保持原有IFM优点的情况下,估计2个交叠信号的频率。     

混沌随机频率步进信号分析与处理

混沌具有类随机性、对初值敏感、易于产生和控制,频率步进信号易于工程实现和处理,结合二者的优势,提出一种基于混沌序列的随机频率步进雷达信号。介绍了信号产生模型,从理论上推导、分析了该信号的模糊函数和互相关函数性能,给出了信号直接相关和先排序存储、后匹配滤波两种回波处理方法。应用四种典型混沌进行数值仿真,并和已有的线性频率步进信号、高斯和均匀随机频率步进信号进行对比分析。结果表明,混沌随机频率步进信号具有较优良的性能,是一种有潜力的雷达信号。     

Ka波段VCO控制信号发生器设计及调制域测试方法

采用DSP的SPORT端口控制16位高速串行DAC，设计了任意电压信号发生器，用于控制Ka波段连续波雷达压控振荡器产生频率可任意调制的发射信号。利用该信号发生器与调制域分析仪，测试了压控振荡器的调制特性和阶跃响应。     

一种改进的基于频率调节的自适应多线谱控制算法及其试验研究

针对一种传统的基于频率调节的线谱自适应FXRLS控制算法进行了分析。首先,提出了改进的线谱控制方法;然后,通过分析其基于参考信号生成的频率调节结构,提出了改进措施,形成了改进的基于频率调节的自适应FXRLS线谱控制方法。仿真分析表明:相比原算法,改进算法的参考信号估计频率收敛更加精确,具有更好的稳态性能。同时,经双层隔振平台线谱控制试验表明:改进后的算法能够在线谱信号精确频率未知的情况下,对线谱进行有效的振动抑制。     

基于阶次跟踪和BP网络的齿轮箱故障模式识别

在对齿轮箱的原始振动信号进行时域采样的基础上,利用小波包分析对其进行消噪,然后对得到的数据进行角域重采样,得到基于阶次跟踪的采样信号,再对该信号进行特征参量提取,最后利用BP网络对得到的故障特征参量集进行模式识别。该方法能够避免传统分析方法中难以克服的“频率模糊”现象,对于瞬态信号有较好的分析处理能力,是对传统频谱分析法的有力补充。     

多谐差相信号激励下的频率特性测试方法研究

频率特性作为衡量动态性能的重要指标,是伺服机构动态测试的重要内容。针对传统的正弦相关分析法测试速度慢、测试效率低的问题,从激励信号和数据处理算法2个方面对多谐差相信号测试法进行了改进。以某型导弹的伺服机构为测试对象,分别在无噪声和有噪声的条件下使用传统的正弦相关分析法和改进的多谐差相信号测试法进行仿真。仿真结果表明,改进的多谐差相信号测试法测试效率高,能够在保证测试精度的基础上实现频率特性的快速测试。     

复杂信号频率估计方法及应用研究——回顾与展望

简述了信号处理及频率估计发展,从方法研究和应用研究两方面,对笔者10余年来专注的复杂信号频率估计研究进行了回顾和总结,并展望了复杂信号频率估计的发展趋势。方法研究主要有短时异频信号的频谱融合、端频信号的频率估计、时变信号的频率跟踪和非平稳信号的瞬时频率估计;应用研究重点以科氏流量计和LFMCW雷达为平台,利用方法研究的成果以提高仪表和装置的性能。     

基于压缩感知的多频率信号融合

传统多频带雷达信号融合是利用多个连续采样的子带信号来重构全频带信号,从而提高距离向分辨力,改善一维距离像质量。但是由压缩感知原理可知,采样矩阵与测量矩阵不相关性越大,全频带信号就能重构得越好,因此理论上基于随机采样的信号融合的性能要优于基于多个连续采样的信号融合。基于压缩感知原理将传统的多频带融合问题推广为任意随机采样的信号重构问题,利用基追踪方法来重构全频率信号,并给出了能够高概率成功重构的充分条件。通过实验也证明了这种随机采样融合的优越性。     

宽带I/Q解调器:测量技术与匹配特性

本文研究用于测量雷达信号幅度,相位和瞬时频率的宽带Ｉ／Ｑ解调器,开发了一种简单的付里叶变换技术以利用注入一测试信号的方法来表示Ｉ／Ｑ解调器的不平衡特性和直流偏移特性。利用元部件匹配和校正技术使不平衡性和直流偏移最小。     

军用电力系统频率测试研究

军用电力系统是火力与指挥控制系统最重要的能源,其供电质量直接影响火力与指挥控制系统的作战效能。频率是军用电力系统最重要的供电质量指标之一。频率测量也是军用电力系统运行控制中的重要技术。在军用电力系统中,频率测试不仅要考核稳态过程,而且还要考核瞬态过程。详细描述了军用电力系统的频率偏差,频率测试特点及测试平台设计,讨论分析了实际测试结果。     

新型舰船雷达标校系统的同步研究

时间和频率同步是雷达标校系统的关键技术之一,同步的实现是系统采用两地雷达目标模拟技术所必须的;研究了一种基于GPS卫星的时间和频率同步方案,即接收GPS转发的标准时间和频率信号,采用同步模块实现标校系统舰上和岸上两地的时间和频率同步,该方案优于传统同步装置的长时间校正频率误差,提高了标校系统的时间和频率同步精度,从而减小了标校系统对雷达进行标定校准的误差。