带通欠采样技术及在数字中频软件接收机中的工程应用

对无混叠带通信号的均匀采样定理进行了讨论,分别指出了经典的低通信号均匀采样定理和最小无混叠带通信号采样定理均是该定理的特例,整数频带位时两倍带宽采样率的潜在危险,大于四倍带宽的采样率并不能保证带通信号的无混叠采样,无混叠采样率的降低与对信号保护带和采样时钟精度要求之间的矛盾,以及欠采样区间的选取与欠采样后原信号正负频谱错位之间的关系.之后,结合作者的工程实践,论文给出了该技术在数字中频软件接收机中的具体应用实例.根据实际中需要考虑的几个制约因素对采用的欠采样率进行了精确选择,使得系统可以采用一款廉价的DSP芯片,并成功地使用了该芯片所集成的低速ADC和有限的DSP运算资源,大幅降低了接收机的生产成本.其中还对带通信号欠采样后的频谱结构进行了讨论,指出利用欠采样实现免混频解调法存在的不安全性,为此,论文提出了在欠采样后再进行低频混频和低通滤波的解决办法.     

基于无味卡尔曼滤波的空对海单站无源BO-TMA

探讨了目标运动分析(TMA)问题中的递推非线性滤波问题,介绍了基于无味变换(UT)的无味卡尔曼滤波(UKF)的设计思想与具体实现,特别针对空对海单站无源只测向TMA(BO-TMA)问题,建立了问题的离散非线性滤波估计模型,设计了典型的应用场景,并应用UKF和EKF(扩展卡尔曼滤波)分初值无偏和有偏两种情况,从算法的估计值、估计方差、均方根误差(RMSE)和归一化新息平方(NIS)等方面进行了对照研究,给出了Monte Carlo仿真运行结果;表明UKF在该应用背景下是切实可行的,显示出良好的滤波一致性,具有更高的估计精度和更强的收敛特性.     

基于功率特征的抗密集多假目标干扰跟踪技术

针对密集多假目标干扰下,真假目标识别困难、跟踪精度低的问题,提出了基于功率特征的抗干扰技术。首先,对干扰条件下的雷达量测进行信号似然比预处理,剔除杂波;然后,进行角度卡方检验及同源量测融合,以充分利用虚假目标信息;最后,根据真假目标功率特征构建“分贝数冶加权因子,并结合位置信息,实现真实目标的功率/ 位置双重加权,从而大大削弱干扰信号的影响,达到抗干扰的目的。仿真实验表明,该技术能较好地适应密集多假目标干扰环境,并取得较高的跟踪精度。     

ECEF坐标系弹道导弹跟踪研究

针对单模型跟踪算法无法实现对弹道导弹连续精确跟踪的问题,提出了一种地心地固坐标系下弹道导弹全阶段连续跟踪的交互式多模型(IMM)算法。根据导弹不同飞行阶段的受力情况建立IMM算法的两个滤波模型集:助推段采用恒轴向力模型,中段、再入段采用被动段跟踪模型,两个模型都利用滤波精度高、数值稳定性较好的求容积卡尔曼滤波算法进行滤波。针对该IMM算法在混合估计过程中引入偏差的问题,采用无偏混合的方法,以两种典型的跟踪场景进行仿真校验,实验结果验证了该文算法的优越性。     

PWM在几种模拟通信信号数字调制解调中的应用

面向控制领域的众多廉价的DSP和单片机均集成有PWM(脉冲宽度调制器)模块，在对PWM信号进行理论分析的基础上，分别得出了应用PWM来实现AM、FM和SSB三种模拟通信号的调制与解调方法，在解调时可以应用PWM和外接的LPF(低通滤波器)。实现对解调信号的D／A变换功能；在调制时则应用芯片CPU和PWM共同完成对信号的调制算法，其中的PWM和外接的BPF(带通滤波器)还具有实现D／A变换的功能。最后论文应用DSP56F803芯片对该方案进行了成功实现。     

带通信号的正交调制与数字下变频器的结构设计

数字下变频器(DDC)在现阶段是软件无线电的关键器件之一.本文从带通信号的正交调制入手,分别从时域和频域阐述了DDC的工作机理.然后建立了一个通用DDC的典型结构模型,并与当前先进的单通道可编程下变频器(PDC)HSP50214B进行了比较研究.     

C8051F020与SPI串行Flash存储器的接口

介绍了C8051F020单片机SPI模块的内部结构和相关配置寄存器的定义和使用,以及SPI串行Flash存储器AT45DB081B的外部引脚、存储空间的划分和相应的软件操作指令;着重阐述C8051F020与A4T5DB081B之间的接口技术,包括硬件连线方法、硬件连线及配置中需要注意的问题、软件驱动和测试程序的编写方法及流程.     

裂变自举粒子滤波

自举粒子滤波(BPF:Bootstrap Particle Filtering)是一种经典而应用广泛的粒子滤波算法,但其重采样后常会引起严重的样本枯竭问题.本文提出在权值蜕化较为严重时,在原先的重采样前增加SFN预处理,即权值排序、裂变繁殖(fission)和权值归一,得到裂变BPF(FBPF)算法.针对一个典型的后验密度为双峰的强非线性滤波估计问题,通过Monte Carlo仿真表明,FBPF算法在保持与BPF算法相当的估计精度和运算时间的条件下,克服了样本枯竭问题,算法的鲁棒性更强.     

阵列信号处理在地震震源位置及震级估计中的应用

提出了对重点地区和地震频繁爆发地区进行地震震源位置估计的新思路,并运用阵列信号处理的理论对该思路进行了详尽的数学分析,建立了实际地壳的复杂非均匀传输介质模型,并将该模型转换为一种简单的均匀传输介质模型;之后给出了具体的算法和计算机仿真模拟结果。容易发现,运用该思路对特定地区进行地震速报,将可以摆脱地震监测中震源定位难的困扰。     

基于辅助变量粒子滤波的空对海BO-TMA的研究

论文探讨了TMA(目标运动分析)中基本的非线性估计问题;介绍了粒子滤波(PF)的基本思想和辅助变量PF(AVPF)的基本算法,特别针对空对海单站只测方位TMA(BO-TMA)问题应用AVPF和EKF(扩展卡尔曼滤波)进行了对照研究;建立了问题的离散非线性滤波估计模型;设计了典型的应用场景;给出了Monte Carlo仿真运行结果;表明AVPF具有更高的估计精度、更好的收敛特性和滤波一致性。