宽频带级联数字下变频实现方法

在跳频通信系统中,接收机需要在取样带宽内实时地监测和复现当前的跳频频点,再对高频率的跳频信号进行下变频。针对快跳频、宽频带的跳频通信系统,提出了一种宽频带级联数字下变频方法,该方法包括信道化和复数下变频2个过程。信道化结构实现各分析信道的基带下变频,该过程相对独立,不参与频偏补偿,进而降低了级联数字下变频结构的反馈复杂度。复数下变频过程进一步将位于物理信道的信号搬至基带,该过程在低速率下完成若干固定频率的二次下变频,便于进行频偏补偿。通过仿真可知,该方法能够实时地实现数字下变频过程,该跳频通信系统在Eb/N0等于12 dB时误码率小于10~(-6)。     

一种改进的数字信道化结构设计及检测方法

针对在实时性前提下如何高效地实现信道化以及提高子信道检测方法性能的问题,提出一种改进的信道化结构和相应的信道检测方法。利用半带滤波器插值后频谱重复复制的特点,将信号分解为频谱互补且无交叠的2路信号,然后采用奇偶划分的分析滤波器组对2路信号进行均匀信道化,在实现结构上将抽取因子与插值的半带滤波器互换位置;再通过检测门限依据信道环境自适应的变检测长度的检测机制进行信道检测;并进行仿真实验,仿真结果验证了改进的信道化结构的有效性,降低了对硬件的性能要求,而且表明新检测方法在保证实时性的前提下比传统能量检测算法的检测性能提高了2.2 d B。     

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。     

高效信道化接收机的信道动态重构技术

对于分布在不同信道且信道个数动态变化的大宽带中频信号,往往采用多通道数字接收机,不仅实现复杂且效率低下。为了解决以上问题,提出了一种高效数字信道化接收机的信道动态重构技术。该技术能够检测到接收信号所占用的信道个数及位置,动态地配置原型综合滤波器以适应信号带宽,将分布在若干个连续信道的子信号重构还原为一个完整接收信号。通过仿真实验验证了提出的数字接收机结构的有效性和可行性。     

基于时频分析的噪声去除

经典的数字信道化思想的实施都是建立在一组硬件滤波器构成的并行多路,虽然能实时处理,但随着处理数据带宽的增大和子信道频率分辨率的增加,设备开销将线性增长,整体可靠性也必然下降.基于信号的检测理论,在利用时频分析工具得到的时频图上进行信号检测,提出了检测去噪法.针对宽带数据背景噪声的特点,提出了噪声基底的3种估计算法:去大留小法、对数统计法和频移均值法,并线面结合对噪声基底进行平滑,实现了天电干扰的去除.通过实际接收到的某短波信号检验,证明了算法的有效性.     

基于单比特接收机的低截获概率信号检测技术

单比特接收机通过简化FFT运算显著提高了DFT信道化接收机的处理速度,利用单比特接收机可以实现低截获概率雷达信号的快速检测.非相干积累检测法实现简单,但这种方法在积累信号的同时也积累了噪声;均方相关法可以克服这一缺陷,但会增加实现难度.     

高动态环境下BFSK信号的快速解调算法

提出了一种适用于高动态环境下,BFSK信号的快速解调算法。该算法基于FFT频率引导和改进的正交锁相环,利用FFT实现对接收信号的快速捕获,利用改进的正交锁相环对接收信号进行动态跟踪。仿真结果表明在高动态环境中该算法可以快速、准确解调BFSK信号。     

一种新的动态信道化接收机设计方法

针对复杂电磁环境中存在多个非均匀分布的、不同带宽的信号的情况,提出一种新的动态信道化接收机设计方法。设计一个半带滤波器,并通过内插运算压缩它的频率响应,形成周期频谱;对输入信号进行滤波,同时使原信号经过一定延迟后减去滤波后的信号,形成两路在频谱上互补的信号;用均匀分析滤波器组对得到的两路信号分别进行滤波分解处理,实现监视频段的均匀信道化;根据能量检测结果将属于同一信号的相邻子信道信号作为下一步重构处理的输入,并设计出相应的综合滤波器组提取信号。理论分析和仿真结果验证了新方法的有效性。     

宽带数字接收机高速信号处理技术

具有1 GHz瞬时带宽的宽带数字接收机是当前数字接收机研究的热点,也是雷达对抗侦察数字接收机的发展方向。详细讨论了宽带数字接收机的几种高速信号处理技术,包括单比特瞬时测频技术、多相滤波信道化技术、基于FFT的信道化接收机和射频带通采样微波数字接收机,最后提出了在宽带中频数字接收机高速信号处理领域需要深入研究的有关技术。     

一体化接收中匹配滤波的子带处理算法

针对雷达接收机和雷达对抗侦察接收机存在的不同特征,提出了基于信号重构的雷达与雷达对抗侦察一体化接收技术。首先利用复指数调制滤波器组将中频带宽分解为若干子带,再通过频谱感知和信号重构实现非均匀动态信道化,最后利用非均匀动态信道化技术分别接收雷达回波信号和辐射源直射信号。为了满足一体化接收机的瞬时动态范围、灵敏度、监视带宽以及频率分辨率等性能指标的要求,引入一种大值高阻带衰减原型滤波器设计方法。理论分析和仿真实验验证了该一体化接收技术的有效性。     

基于小波变换的舰船辐射噪声调制特征分析

舰船辐射噪声在不同频带上的调制是有差异,利用多子带技术可以得到不同频带上的调制谱.研究了多子带分析技术以及利用小波包分析获得不同频带上的调制谱技术,利用最小信息熵准则对小波包分解进行了优化.双比两种方法,得到了一些有益的结论.试验表明,多子带分析技术对识别工程应用有指导意义.     

基于调制FFT有限域搜索的MUSIC频率估计算法

为满足跳频频率测量中频率估计高精度及实时性的要求,提出了一种将调制FFT和MUSIC算法相结合的频率算法:首先利用调制FFT对谐波频率进行预估计,确定感兴趣的频域区间;然后利用MUSIC算法在锁定区间内估计伪谱谱峰的位置,实现频率的精确估计。该算法可得到较高的频率分辨率,并减少了MUSIC算法的谱峰搜索范围。仿真试验表明:该算法的频率分辨率高,且实时性能满足频率测量需求。     

基于插值FFT和多信号分类法的间谐波参数检测

为了在短数据且存在白噪声的情况下检测大幅度谐波附近的小幅度间谐波,提出了采用插值FFT和多信号分类法(MUSIC)相结合的间谐波参数检测方法.首先,利用加Hanning窗的插值FFT检测出信号中的主要频率成分;然后,从原信号中减去这部分信号,利用MUSIC方法对剩余信号进行频率检测,得到的两部分频率即认为是原信号中包含...     

基于快速傅里叶变换的扫描单发单收面阵近场成像技术

近年来,扫描单发单收面阵近场成像技术在安检、医疗等民用领域中引起了广泛关注.然而,传统的距离徙动算法在对回波进行处理的过程中无法避免多步近似和插值操作,并且忽视了信号传播衰减带来的不利影响.因此,提出了一种基于快速傅里叶变换的扫描单发单收面阵近场成像技术,该技术通过保留回波模型中的幅度衰减因子,并根据目标回波方程特性对...     

Robust TDOA/FDOA estimation from emitter signals for hybrid localization using UAVs

This paper considers the time difference of arrival (TDOA) and frequency difference of arrival (FDOA)estimation problem for joint localization using unmanned aerial vehicles (UAVs),involving range migration (RM) and Doppler ambiguity within observation interval.A robust estimation method based on interpolation and resampling is proposed.Specifically,the interpolation artificially increases the pulse repetition frequency (PRF).After that,the resampling eliminates the coupling between range frequency and slow time.Finally,a coherent integration step based on inverse discrete Fourier transform (IDFT) is used to achieve parameter estimation and suppress the grating lobes caused by interpolation.The proposed method could be efficiently implemented by fast Fourier transform (FFF),inverse FFT (IFFF) and non-uniform FFT (NUFFT) without parameter searching procedures.Numerical experiments indicate that the proposed method has nearly optimal anti-noise performance but much lower computational complexity than the maximum likelihood estimator,which makes it more competitive in practical applications.     

基于侦察图像信息的目标提取和测量研究

光电侦察在战场侦察中具有非常重要的地位。但我军现有的光电侦察装备,仅仅能够记录侦察获得的图像信息,还不具有自动检测和提取图像中目标的能力,无法满足现代战争条件下战场侦察的需要。针对现有光电侦察的需求,采用改进的均值分割算法提取图像目标,进而采用空间滤波的方法滤除噪声,并利用游程连通性分析和计算形心坐标方法实现目标位置的提取和测量。     

发电机并网测频方法综合比较

发电机并网发电时,应保证发电机与电网的频率相等。综合比较了发电机并 网时常用的几种数字式测频方法:直接测频法、测周法、多周期同步法、基于CROSS算法的 测频、三点拟合法、基于傅立叶变换的测频法、基于神经网络的测频法,对各种方法的测频误 差进行分析,比较其最佳适用范围,为实际应用提供了一定的指导。     

层叠分段傅里叶变换的数字Stretch实现新方法

针对数字Stretch处理在大抽取倍数情况下硬件资源消耗大、难以工程实现的问题,提出了层叠分段快速傅里叶变换处理的数字Stretch实现算法,将数字混频后的数据序列通过层叠分段与重组,利用小点数的快速傅里叶变换运算实现数字Stretch处理。实测数据验证了算法的有效性。资源消耗分析表明,与常规的数据滤波抽取处理方法相比,该算法可有效减少数字Stretch处理的硬件资源消耗。     

弹道 FFT频谱分析器研究

文中基于频域测速的基本原理,研究一种弹道FFT分析器系统。在给出该系统基本结构后,研究了在强地物杂波干扰环境中保证测频精度、分辨率和动态范围的基本方法。文中还着重介绍了用于这种频谱分析系统的可编程高速A/D数据采集系统和以TMS32010为主体的高速FFT协处理器系统。它们与IBM/PC和加权ZFFT分析软件共同构成了一个完整的频谱分析系统。