跳频卫星信号传输波形设计研究

跳频通信是对抗各种恶意干扰的一种基本手段,已经被广泛地应用于卫星通信系统。针对宽带高速跳频卫星通信的传输需求,提出了一种跳频卫星通信系统抗干扰增效策略,在跳频通信的基础上进一步提高系统的综合抗干扰性能。通过建立完整的宽带高速跳频卫星通信系统仿真模型,结合高效LDPC码、π/4-DQPSK调制和交织等多种技术进行传输波形的优化仿真设计。理论分析和仿真结果表明,采用该波形且E_b/N_0不低于6.2 d B时,系统抗阻塞干扰能力不低于22 d B。     

基于放电脉冲波形匹配的局部放电类型识别

针对局部放电类型识别中不易全面提取特征等问题,提出将采集到的局部放电脉冲信息与经典的局部放电类型信息直接进行波形相识度匹配的方法,该方法只需通过表征波形相似性的互近似熵值便可识别出局部放电类型。首先讨论不同局部放电类脉冲所具有的不同分布特点和样式,归纳分析五种典型局部放电的脉冲波形。具体研究基于互近似熵进行局部放电信号识别的原理方法、识别系统和实现流程。实验结果证实了基于互近似熵的局部放电识别方法的准确性和高效性。     

一种基于Keystone变换的运动目标相参积累方法

以宽带线性调频连续波体制雷达为背景,研究了运动目标长时间相参积累时的距离走动和多普勒展宽特性,给出了相应的距离多普勒平面展宽面积与信噪比损失的显式函数,进而提出了一种基于距离-多普勒二维最小波形熵的速度模糊次数寻优准则。结合Keystone变换和CLEAN算法探讨了强杂波背景下的运动目标相参处理流程,最后利用仿真实验验证了文中所提算法的有效性。     

正交频分非线性调频(OFD-NLFM)信号集设计及仿真分析

现有的MIMO类型雷达装置正交波形构建存在自关联旁瓣峰值以及互关联峰值结果大的状况,给出一种选取正交频分方式下的非线性调频方案OFD-NLFM。此方法采用OFD-NLFM方案能够最大限度地抑制自关联旁瓣(ASP)和互关联旁瓣(CP),得到自关联旁瓣和互关联旁瓣较好的正交波形集合。实验结果表明,本文方法的自关联旁瓣和互关联旁瓣最高点结果均低于50分贝。     

基于非对称sinc函数拟合的激光测距算法优化

小型化的高重频多脉冲激光测距机采用数字化处理确定目标距离,接收电路带宽、数字化采样精度以及滤波算法等因素会影响测距的精度,文中在对测距误差分析的基础上提出改进测距精度的算法。首先,在对激光回波信号积累以提高信噪比的基础上,对回波信号波形进行中心差分处理、斜率阈值和幅度阈值条件处理,剔除伪峰值点,初步确定峰值点位置。然后,根据初定位后的波形特点,选择相应的指数函数进行非对称sinc函数波形拟合修正,估计波峰点相对准确位置,从而输出较为精确的目标距离。最后,将改进算法在matlab中仿真,实验结果验证了文中提出的修正算法对提高激光测距精度的有效性。     

一种数控超声检测波形合成器

文中以直接数字频率合成(DDS)技术为基础,FPGA为开发平台,单片机MSP430为控制器研究设计的超声波形合成器,可灵活选择信号波形,可调输出频率,可控信号脉冲数目,从而可适用于不同频率的超声探头及不同的检测对象,可有效增强超声探伤系统的适应性和灵活性。     

MIMO雷达正交频分相位编码波形优化

正交频分相位编码(Orthogonal Frequency Division-Phase Coded,OFD-PC)信号是多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达中的一种重要波形。为进一步提高该波形对目标的探测能力,在分析OFD-PC空域合成信号脉压特性的基础上,提出了一种降低其距离旁瓣的波形优化方法。一方面,通过优化选取自相关性能优良的相位编码序列来直接降低空域合成信号的距离旁瓣;另一方面,通过随机离散化OFD-PC信号中的载频间隔,构建一种非均匀间隔的OFD-PC信号形式,进一步改善其距离旁瓣特性。为合理平衡波形的正交性能和自相关性能,建立空时联合优化模型,并采用序列二次规划法求解。仿真结果表明,该方法能在获取近似全向发射功率方向图的同时,降低信号自相关距离旁瓣;所优化设计的波形比传统OFD-PC波形具备更优的脉冲压缩性能。     

基于传播算子的DS-SS信号扩频波形估计

扩频信号波形估计的本质是信号子空间估计。针对直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum,DS-SS）信号的扩频波形估计问题,提出了一种基于传播算子的估计算法。针对现有算法估计信号子空间计算量较大的不足,所提算法利用传播算子估计信号子空间。理论分析了所提算法与现有算法的计算量和性能,并进行了仿真实验。仿真结果表明所提算法有效,且计算量远小于现有算法。     

探测通信一体化研究现状与发展趋势

探测通信一体化将独立的探测与通信系统集成一起,通过共用一套硬件设备实现目标探测与信息传输功能,相比传统单一的探测与通信系统,其具有节约平台空间、降低平台能耗以及提高平台安全性等优点。首先介绍国内外陆上雷达通信一体化的相关研究,以及陆上与水下探测通信一体化的区别。结合水声传感网络的应用背景,借鉴雷达通信一体化研究技术,针对探测通信一体化亟需解决的共享波形设计、自干扰抑制以及共享信号处理三个问题,讨论了水下探测通信一体化在单基地、双基地、信息化、安全性方面的发展应用。无论是陆上还是水下,探测与通信作为信息系统的两大功能,两者的一体化设计是系统集成化、信息化、智能化的发展趋势之一。      

气象雷达超低副瓣失配滤波处理技术研究

在雷达信号处理中,通过匹配滤波进行脉冲压缩可以获得最大化的信噪比,有效地减小了雷达回波中噪声对信号的影响。然而,脉冲压缩的输出具有较高的距离旁瓣,在气象雷达探测中,由于空间分布的散射粒子之间反射强度相差较大,弱散射粒子的回波容易掩没在强散射粒子的旁瓣中,因此有超低旁瓣的需求。本文主要研究了能够降低旁瓣的非线性调频（NLFM）波形和最小积分旁瓣水平（ISL）失配滤波器,分析了多普勒频移对其性能的影响,并在最小ISL滤波器的基础上通过进一步对滤波器系数加权的方法,使得在回波具有多普勒频移的情况下也能达到超低旁瓣的性能。