外辐射源雷达滑窗扩展相消算法并行实现

杂波抑制是外辐射源雷达信号处理中的关键技术之一。ECA-S算法突破了ECA-B算法在实际数据处理中对分段数的限制,通过给每段分段信号增添滑窗,在增加分段数的同时保证了足够的积累时间,具有更好的滤波效果,但这一改进效果是以增大空间和时间复杂度为代价而得到。结合图形处理器(GPU)数据吞吐量大、并行处理简单、适宜解决计算密集型问题的特点,提出一种适用于GPU处理的ECAS时域杂波抑制并行实现方法。实测数据验证了该算法的有效性,并满足实时处理的需求。     

基于高速并行LVDS总线在视频处理系统中的应用研究

在总线的应用分析的基础上,针对高速并行LVDS总线进行了仿真分析。首先建立了高速并行LVDS总线传输模型,对比了总线上各接收位置上信号的时域波形;然后进一步分析了各接收端抖动的变化情况,并深入讨论了造成抖动增大的主要原因和改进总线设计的方法,该结论对高速并行LVDS总线的设计提供了有效的预估和指导。     

基于国产DSP的步进频率综合宽带处理

步进频率综合宽带技术是一种易于雷达工程实现的距离高分辨技术。但步进频率工作体制对目标的运动十分敏感,若不作速度补偿处理则最终综合成像处理结果将发生错误,因而步进频率综合宽带处理需包含速度补偿等一系列关键处理流程。首先阐述了步进频率综合宽带距离像的原理以及目标运动带来的影响,分析信号处理整体流程并提出基于相位差分-IFFT的速度估计算法。依据国产"魂芯一号"DSP平台进行最优化软件设计,提供了一种基于国产DSP的步进频率综合宽带处理实时系统方案。     

基于FPGA的并行DDS结构设计

频率合成器称为电子系统的"心脏",直接数字频率合成器(DDS)相对于传统的频率合成技术具有很明显的优点。然而,存在着输出频率有限、输出杂散严重的问题。用FPGA实现DDS受制于芯片本身运行速度和功耗的影响,因此,基于FPGA实现高速、低功耗的DDS具有重要的意义。主要设计了一种并行DDS结构。相位累加器采用四路并行,并在每一路采用两级流水线结构提高寻址速度。通过查找表与类似于坐标旋转数字计算(CORDIC)算法的角度旋转方法相结合实现相幅转换。最后,采用多相结构实现四路并行输出,得到约-120dB的无杂散动态范围(SFDR)的正交波形。四路并行结构相对于单路DDS,输出信号频谱带宽提高了四倍。     

基于GPU的RFT算法并行化

RFT(Radon-Fourier Transform)是一种广义的MTD算法,可沿着目标径向运动轨迹进行相参积累。然而对距离-速度二维搜索产生的巨大计算量使得其难以快速实现和工程化。针对这个问题,根据雷达信号的回波数据结构和RFT算法思路,提出一种基于GPU的RFT并行化算法。通过实验,GPU平台实现的RFT算法与标准RFT和快速RFT相比,获得了巨大的加速比。另外,通过对比在CPU平台执行的MTD算法,得到在GPU平台上的RFT计算结果在不需要传回主机内存的条件下,计算速度快于在CPU平台上MTD算法。     

5G非正交多址接入中干扰消除技术研究

针对现有正交多址技术不能满足5G海量连接的场景对更高容量的需求,对非正交多址接入技术进行研究。首先对非正交多址接入技术进行介绍,非正交多址接入技术多用户数据不正交,且占用相同的时频资源进行发送,在该项技术中,接收机的设计算法尤为重要。之后对干扰消除接收机进行了研究,研究了MMSE-SIC算法,但该算法在用户负载大时,时延较大。结合并行干扰消除技术的优点提出了准并行干扰消除算法,该算法相较于MMSE-SIC时延减小近50%,但性能下降较大。针对高负载场景提出改进干扰消除算法,在保证性能下降不大时,缩短了高负载情况下系统时延。     

量子密钥分发中偏振补偿算法

在以单模光纤作为量子信道,并采用光子偏振编码方式的量子密钥分发过程中,光纤的双折射效应会导致光子在光纤中传播时其偏振态发生随机变化,使安全密钥的最终成码率大幅度降低.利用两个四分之一波片和一个半波片的组合作为校正器,可以实现对任意偏振态的校正补偿.建立了一种以该类偏振校正器为执行机构的基于随机并行梯度下降控制算法的实时偏振补偿仿真控制模型,讨论了算法的随机扰动幅度、增益系数与收敛速度的关系,分析了算法对于偏振的校准能力.通过实验对算法的性能进行了验证.实验结果表明,经过一定次数的迭代后可将系统的偏振消光比校正到一个比较理想的状态.     

一种高速捷变并行调制矢量信号源的FPGA实现

在信号调制过程中,为了缩短载波生成的捷变时间,分析了影响捷变时间的因素。提出了单频信号的并行合成结构,解决了载波频率受现场可编程逻辑门阵列( FPGA)时钟限制的问题。为了解决调制过程中采样频率受时钟约束的问题,给出了矢量信号的正交并行调制结构。通过在FPGA上编写Verilog代码实现了时钟频率为160 MHz、采样率为1.92 Gsample/s的并行矢量信号调制,载波频率为200~300 MHz可变,捷变时间小于35 ns。结果表明,并行载波生成和并行调制的方法在克服系统时钟约束方面有较强的实用性。     

激光靶海量通道信号模块化并行采集系统设计

为了解决测试弹幕武器弹着点激光靶信号通道过多的难题,提出了模块化的系统组成以及基于现场可编程门阵列加中央处理器的并行数据采集方案,分析了被测弹丸飞行参量及数据采集和存储速度要求,给出了平行阵列激光靶的坐标定位原理,设计了结构简单、可靠性高的光电检测电路,推导了电路灵敏度调整方法,并进行了数据采集实验验证。结果表明,该系统易安装调试、工作可靠性高,采集和存储速度满足弹幕武器密集度测试需要。     

PRP和HSR技术在国内智能变电站中的工程应用分析

对IEC 61850-9-2Ed2.0中推荐的PRP和HSR两种高可靠性组网技术进行了研究,结合国内智能变电站的设计模式和工程实践,对上述技术在我国智能变电站中的应用方案和前景进行了分析,指出从必要性和经济性两方面来看,PRP技术仅适合部分极端重要站点的站级总线,HSR技术在站级和过程总线应用存在阻力,在就地化保护等成套设备内部通信应用上具备较大潜力.