超声波扩频测距及其信道自适应均衡技术

在扩频通讯系统框架中,建立一种新颖的多阵元超声波测距定位系统。从测距系统的仿真结果来看,采用二进制相移键控(BPSK)直序信号数字相关解调技术和基于最小均方算法的超声波接收信道自适应均衡器,不仅可以克服本地载波(相干解调)相位偏移所带来的不利影响,而且可以抑制多径信道噪声干扰和接收信道增益、相位随机漂移对测量精度的影响,从而提高了超声波测距系统的信噪比和分辨率。此外,采用伪随机码扩频解扩方法,容易实现码分多址(只要给安装在大范围测量区域中多个传感器分配相应的伪随机码,就可以方便地辨认出各个区域传感器发出的信号),扩大超声波测距系统的测量范围。     

群时延波动对DS-chirp信号匹配接收性能影响的分析研究

本文根据笔者在研制《微波ＰＭＰ抗干扰扩频单元》中发现的收发信道系统群时延波动对ＤＳ－ｃｈｉｒｐ信号匹配接收性能产生的不良影响,对之进行了较为详尽的理论分析,并通过硬件实验和计算机模拟,找出也群时延波动地ｃｈｉｒｐ信号匹配的接收影响的机理及解决途径,为进一步将ｃｈｉｒｐ信号用于扩频通信提供了有益的借鉴和参考。     

基于自适应系统辨识的收发隔离技术研究

收发隔离是许多电子干扰系统中的关键技术,若隔离度不够,干扰发射信号耦合进入侦察接收机,使干扰机不能正常工作甚至产生自激。利用耦合通路的线性非时变性,采用自适应滤波器对耦合通路辨识来实现噪声对消,仿真结果表明,该方法能有效抵消反馈干扰,满足提高隔离度需要。     

单通道相控阵雷达及类波束形成技术

针对常规相控阵雷达的馈线网络小型化问题以及由发射高增益定向波束引起雷达信号被截获概率较大的问题,提出了一种新的相控阵雷达系统。该系统的馈线网络中仅有一个带移相器的收发共用通道,在时序控制模块的控制下贯续接入各收发共用的阵元进行发射信号馈送或信号接收,同一时刻只有一个阵元与通道连接。基于此系统提出了类波束形成的概念与技术,通过各阵元依次发射时间分集的脉冲信号形成类发射波束;各阵元依次接收这些脉冲信号并进行相干脉冲积累以形成类接收波束;并通过控制移相器的相移量以及通道切换时间形成各阵元间发射或接收的相位差进而控制类波束的最大指向。仿真分析证明了该系统能以较小的硬件规模在不形成高增益定向波束的前提下具有与常规相控阵相当的性能。     

使用对称配对天线阵的测向系统

本文介绍了使用对称配对天线阵的新型测向系统与普通测向系统相比,该系统不需要精度的相位或幅度的测量,因为对称配对ＤＦ系统仅测量极性,并从该极性图确定所接收信号的方位角和仰角。     

基于指数分布假设的直接序列扩频系统抗窄带干扰技术研究

在扩频信号加信道噪声近似服从高斯分布条件下,利用均匀DFT滤波器组性质,得到变换域谱线幅度平方服从指数分布的结论。通过假设检验方法,可对直接序列扩频系统接收信号中的窄带干扰进行检测和抑制。理论分析和数值仿真结果表明,算法能有效抑制常见的单音、多音干扰以及窄带高斯干扰。     

一种新的MIMO雷达DOA估计方法

多输入多输出(MIMO)雷达通过分布式布阵可以获得空间分集增益,抑制目标闪烁,但过大的阵元间隔不利于DOA估计.采用发射阵列分布式布阵,接收阵列密布阵的收发分置系统,通过发射正交信号,在接收端经匹配滤波信号分选后构造虚拟子阵,提出了一种子阵优选算法,抑制目标闪烁,实现多目标超分辨.对子阵优选算法在MIMO二维空间定位中进行扩展,使MIMO同时具备抑制目标闪烁和提高自由度的特点.最后仿真实验表明了该算法的有效性.     

惯导辅助的三元天线阵欺骗干扰检测算法

对欺骗信号的到达角检测是目前最有效的欺骗检测方法之一,常用的到达角检测又分为载波相位单差和载波相位双差检测。载波相位单差检测技术不能应用于运动载体,载波相位双差技术对多阵元发射的欺骗信号或单路欺骗信号失效。针对该问题,提出一种惯导辅助的三元天线阵欺骗干扰检测技术,该算法主要应用于车辆运动载体,运动载体只需在某一时间段内运动一段距离即可利用该算法进行欺骗干扰检测。该算法对多阵元发射的欺骗信号或单路欺骗信号都同样有效。通过理论分析和仿真实验验证了所提方法的有效性,并得出天线阵基线长度越长,运动位移越大、欺骗源距离接收天线越近,信号入射方向与天线位移方向夹角越接近90°,该方法检测性能越优的结论。     

基于信号强度比值的定向方法

测定来波的方向,可以通过测量接收实时信号的幅度或者相位等信息来实现.但是均需要进行更复杂的信号处理.因此,提出了一种新的方法,基于两个接收信号强度的比值关系来确定信号源的方向.该方法采用负反馈的方式,根据两个接收信号强度的比值关系对指向进行修正.在实验中完成了信号源方向的测量,精度能达到4°以内.     

硬目标侵彻弹丸碰撞速度测量系统设计

利用信号传播过程中能量衰减的规律,测量了发射信号反射的回波信号与原发射信号的能量变化,设计了计行程硬目标侵彻弹丸的碰撞速度测量系统。经公式推导后得出能量衰减率与速度的关系表达式,由此确定出需要测量的量,并设计出对应的测距模块、信号接收模块和场强测量模块。最后通过处理器进行数据处理得到了弹丸碰撞初速度。     

STFT数字信道化的雷达脉冲参数测量改进算法

数字信道化技术是现代雷达侦测系统的重要组成部分,短时傅里叶变换(STFT)算法是实现数字信道化常用的一种算法。该算法所构建的数字滤波器组具有滤波特性一致、运算量少的优点,通过测量滤波器组的输出可以确定输入脉冲信号的参数,然而该算法对于接收机截取的脉冲信号与实际脉冲信号不匹配所测量的参数误差较大。为改善参数测量精度,提出了一种基于STFT信道化的雷达脉冲参数测量的改进算法,该方法在信道化基础上引进Haar小波变换对脉冲到达时间精确提取,通过相关累加对脉冲信号幅度精确测量。通过仿真分析验证了算法的有效性。     

分布反馈光纤激光水听器系统干涉仪降噪研究

针对分布反馈光纤激光水听器系统在高速运动过程中干涉仪噪声过大的问题，提出了基于参考光源的差分探测方案，设计了基于3端口环形器的光纤干涉仪差分探测光路，利用改进的变步长LMS滤波算法，结合噪声自适应抵消技术和B样条小波变换，有效抑制了干涉仪噪声，解决了信噪比下降的问题。实验结果表明：该方法能降低系统噪声本底约30 dB;与传统参考传感器的差分方案相比，该方法不易受环境影响，不会增加阵列复杂度，更具有实用价值。     

突发扩频信号码相位精确估计的卡尔曼滤波方法

文章首先分析了延迟锁定环在突发模式下码相位测量精度低的问题,然后建立了用于扩频信号伪码相位估计的卡尔曼滤波模型,并分析了该卡尔曼滤波器最优运行和提高测量精度的条件,提出用宽带延迟锁定环引导卡尔曼滤波的方法对突发扩频信号的码相位进行精确估计。通过仿真对比了在突发扩频信号下该方法与单独使用延迟锁定环的性能情况。     

自干扰对消误差对射频注入系统的影响

同时同频全双工技术(CCFD)应用于射频注入系统中,其射频自干扰抵消误差会对系统的误码率造成一定影响。在加性高斯白噪声信道和自干扰环境下,分析了自干扰射频抵消幅度估计误差以及相位估计误差对最小相移键控的射频注入系统误码率的影响,理论推导出了幅度估计误差与相位估计误差对误码率影响的闭合表达式。仿真结果分析表明:在相同信噪比条件下,误码率随着幅度估计误差、相位估计误差绝对值的减小而减小。对比幅度与相位估计误差,相位估计误差对系统的误码率影响较大,当载波频率为2.4 GHz,信干比为-40 dB,自干扰相位估计误差为0.05°,且不存在幅度估计误差时,系统的误码率达10~(-2)。     

提高近场测量系统隔离度的方法研究

近场电磁散射特性测量中,发射机发出的大功率信号直接或经反射后进入接收机,容易引起接收机阻塞;同时发射信号经功率放大器后波形改变出现较长的拖尾,拖尾信号与经过目标散射后的回波信号叠加后同时进入接收机,回波信号会受到严重影响。如果系统隔离度较差,以上问题将会导致接收机动态范围不足,系统测量能力受到制约。通过采用时域滤波、天线优化设计等给出了一种提高近场电磁散射特性测量收发隔离度、改善低RCS(radar cross-section)测量性能的设计方法。     

基于干涉仪的扩频雷达多通道时分复用技术

在基于多基线相位干涉仪的扩频测向雷达系统中,多通道间的增益与相位差异以及不同环境下群时延变化特性差异一直是测量误差的主要来源。多通道时分复用技术通过最大限度共用接收通道降低通道差异导致的测量误差;同时,合理分配各通道时隙,采用多时隙信号相干积累的办法兼顾动态跟踪能力和测量精度。相比传统的多通道接收系统,该方法提高了测量精度,降低了硬件复杂度与系统成本,体积与功耗均进一步降低。     

外军天波超视距雷达建设管窥

天波超视距雷达为了适应电离层不同高度是把电磁波折射到预定的探测空域,通常工作在(5-30)MHz的宽阔域范围。探测距离远达(800-3500)km的小雷达截面目标,发射平均功率常达几百千瓦,早期使用脉冲体制,现今多用连续波体制以获得更大的平均功率。采用连续波体制时要隔离发射天线信号对接收系统的泄漏,发射和接收天线一般要离开近百km。     

卫星移动通信上行链路的同频信道干扰抑制

针对多波束天线的采用给卫星移动通信链路带来的同频信道干扰的问题,提出了同信道波束消除方法来抑制干扰。该方法无需参考信号,适用于相控阵天线和多波束天线系统,仿真结果证实了该方法的有效性。     

一种新的基于二阶统计量的信道盲辨识与均衡算法

通过对接收信号进行过采样,应用过采样接收信号产生的循环平稳特性,给出单输入单输出系统的等效单输入多输出系统模型,据此模型给出了一种新的基于二阶统计量的盲辨识与均衡算法,给出的算法只需要接收信号的二阶统计量即可以辨识与均衡信道。     

集成平台空域辅助阵列共址干扰抑制技术

针对同时存在恶意干扰与非法窃听的通信环境,提出一种协作干扰(cooperative jamming, CJ)掩护的保密通信架构,收发信机之间采用跳频技术躲避恶意干扰,并采用协作干扰技术阻塞非法窃听。但该架构的通信带宽较大,会在收发频率振荡器中引起显著的同相和正交(in-phase and quadrature, IQ)通道失衡。鉴于此,对收发IQ通道失衡引起的信号失真进行数学建模,给出接收机处信干噪比的数学表达式,并给出干扰抑制比的闭合表达式。仿真结果表明,收发IQ通道失衡引起的信号失真的功率远大于热噪声功率。随着收发IQ通道失衡加剧,所提架构的信干噪比和干扰抑制比性能均会急剧下降,当幅度和相位失衡分别达到0.95和π/50时,信干噪比和干扰抑制比均损失了47 dB。