考虑输入受限的高超声速飞行器预设性能控制

针对考虑输入幅值与速率受限的高超声速飞行器跟踪性能问题,提出基于受限指令滤波器的预设性能控制方案。为了提高系统瞬态和稳态性能,设计预设性能反演控制器,并通过设计新的性能函数使得跟踪误差超调量更小。引入指令滤波器来处理反演控制器设计中难以求导的问题。针对输入受限问题,构造一种受限指令滤波器来约束系统控制律,保证控制输入满足幅值和速率的限制要求,并进行相应的理论证明。另外,考虑系统参数不确定性与外界干扰,采用线性扩张状态观测器进行观测并补偿。基于Lyapunov稳定理论证明系统的所有跟踪误差最终一致有界。通过仿真验证该方法的有效性。     

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。     

滤波器阶数对导航接收机时域抗干扰的影响分析

滤波器阶数是影响卫星导航接收机时域自适应抗干扰性能和计算复杂度的核心参数。为了解决当前阶数选取严重依赖工程经验而影响分析不足的问题,分析了滤波器阶数对导航接收机时域自适应抗干扰性能的影响,可为导航接收机低复杂度时域抗干扰的研究提供理论支撑。该分析面向不同干扰环境,分别以滤波器幅频响应和信号载噪比为评估指标,并通过仿真实验和实测对传统最小均方算法和改进型最小均方算法进行验证,提出了一种基于数字滤波器设计的自适应最优滤波器阶数的设计方法。实验数据分析表明,通过适当提升滤波器长度,可以有效提升时域自适应滤波器的抗干扰性能;在实际应用中,可根据实际抗干扰需求,对滤波器阶数进行优化设计。     

基于开路分支线加载双模谐振器的微带带通滤波器设计

文章设计了一款基于开路分支线加载双模谐振器的微带带通滤波器。通过对开路分支线加载双模谐振器的奇偶模特性及固有传输零点分析,利用调节分支线的长度可以灵活地调整谐振器的固有传输零点位置这一特性,采用了两个具有不同分支线长度的谐振器实现了一个高选择性滤波器的设计与测试,测试结果与仿真结果基本一致。所设计的滤波器中心频率为2.45 GHz,通带宽度为150 MHz,通带内插损小于1.5 dB,具有两个位于2.27 GHz和2.57 GHz的传输零点,在2.0 GHz与2.95 GHz处的衰减分别达到41 dB和29.8 dB。此外,该滤波器尺寸小巧,设计加工方便,具有一定的实用价值。     

基于三节阶跃阻抗谐振器的紧凑型三通带滤波器

文章采用三节阶跃阻抗U形谐振器设计了一种新颖的紧凑型三通带滤波器,该滤波器不但具有四个传输零点以改善滤波器的选择性和带外抑制能力,而且在尺寸上比参考文献[5]中的滤波器缩小了40%。文中分析了该三通带滤波器的设计原理,给出了该滤波器的结构参数、仿真与实验验证测试结果。设计滤波器的三个通带中心频率分别为1.0 GHz,2.4 GHz,3.6 GHz,实测插入损耗分别为0.8 dB,1.0 dB,1.2 dB。仿真与实验验证测试结果显示该滤波器带内插损小,四个传输零点使得带外抑制明显提高。     

一种改进的SIR双频带通滤波器设计与实现

文章介绍了阶梯阻抗谐振器SIR(Stepped-Impedance-Resonators)的结构和原理,分析了这种结构谐振器的优越性,在此基础上采用3级半波长(λg/2)谐振器设计了一种应用于无线局域网WLAN(Wireless LocalArea Network)系统(IEEE-802.11a/b/g)的双频带通滤波器,这种滤波器的特点是其寄生响应可通过阻抗比(RZ)和谐振器的长度进行调节。使用仿真软件HFSS进行仿真,并对其进行加工测试,仿真结果和测试结果的稳合很好,在两个中心频率为2.4 GHz和5.2 GHz的通带内,插入损耗分别小于0.6 dB和0.9 dB,相对带宽分别为7.8%和7.7%,且两通带间的抑制特性好,频率为3.5 GHz～4.2 GHz之间的抑制损耗达到60 dB,各项指标满足工程设计要求。     

基于XilinxFPGA的数字下变频的实现

为解决专用数字下变频芯片价格昂贵、灵活性不强的问题,研究了如何基于FPGA实现数字下变频的功能。本设计结合硬件资源从数字下变频的系统各模块的主要功能,以及从彼此间的性能制约上考虑,先通过MATLAB仿真选择合适的参数,然后在Xilinx公司ISES．2开发环境下,使用Verifog语言编程实现。最后对基于FPGA实现的数字下变频系统调用Modelsim进行仿真测试,验证了设计的正确性。     

基于脉冲供电技术的超低功耗水压场测量系统

为了有效地在水下环境中长期测量海浪水压场信号,研制了基于高精度US10000型压阻式压力传感器和MSP430F2618低功耗单片机的水压场测量系统;针对传感器功耗较大的问题,提出了基于脉冲供电技术的压力传感器供电方式,该方法采用间歇供电的方式使传感器工作,以解决因传感器功耗大而带来的系统功耗较大的问题;最后,对整套系统的功耗进行了测试,并利用海上试验对系统的性能进行了检验,结果表明:该系统总功耗不足15 mW,一节3.6 V/19 Ah型号的锂电池可保证整套系统水下连续工作190余天.     

分数阶Fourier变换的多相码雷达信号分离算法

利用多相码雷达信号在某个分数阶域内呈现多个间隔相等的冲击这一特性,提出了一种基于分数阶Fourier变换的多相码雷达信号分离算法,首先将混合信号以特定的旋转角作分数阶Fourier变换,然后通过窄带通滤波器抽取多相码雷达信号,去除大量噪声和其他干扰信号,最后再经过分数阶Fourier反变换,恢复出时域的多相码雷达信号。理论分析和仿真实验表明,该算法计算量小,分离效果好,可实现较低信噪比下的多相码雷达信号分离。     

GPS/SINS组合导航系统的故障检测与识别

针对GPS/SINS组合导航系统的故障检测与识别,提出一种层次滤波器结构,该结构包含主、子滤波器两个层次,使用不同的卫星量测信息.通过监测主、子滤波器的故障检测结果,识别出具体的故障卫星,利用未包含故障星的滤波器可进行不中断导航.完成了基于层次滤波器结构的GPS/SINS滤波算法和故障检测算法设计,将该方案应用于伪距组合的GPS/SINS紧耦合系统,仿真结果表明当只存在4颗可见星时,该方案仍能有效地检测和识别单颗卫星故障,增强了系统的完好性;同时仿真验证了该结构具备检测两颗以上卫星故障的能力,但不能识别具体的故障星.