基于FPGA的高速多带ChirpBOK信号的产生与实现

Chirp信号具有抗干扰、对频偏和多普勒频移不敏感、以及多径分辨能力强等优点,广泛应用于无线数据通信、定位、雷达和成像等诸多领域。为了提高chirp通信的信息传输速率,采用了多带chirp信号作为信息传输的载体实现多带chirp通信。而多带chirp信号的产生是实现高速多带chirp通信的关键,文中基于FPGA技术,提出了复用双端口ROM的方法,实现了多带chirp信号产生。该方法具有占用存储资源少、易于用低端FPGA实现以及实现简单等优点,并通过XILINX Virtex-5系列FPGA XC5VLX30的实验平台进行了验证。     

宽带SAR子带脉冲调制梳状谱干扰技术

文中利用子带脉冲与雷达信号的部分相关特性,提出了子带脉冲调制梳状谱干扰技术。理论分析表明,子带脉冲调制梳状谱干扰技术对宽带SAR具有显著的干扰效果,提高了干扰功率的利用效率。仿真结果验证了理论分析的正确性和干扰的有效性。     

超短波跳频通信系统抗梳状谱干扰性能分析

当前对付高速跳频通信最有效的干扰方式为梳状谱干扰,为深入分析超短波跳频通信抗梳状谱干扰的性能,分析了梳状谱干扰的基本原理,采用仿真方法重点研究不同干扰带宽、干扰样式条件下的抗梳状谱干扰能力,得到了相应的误码率曲线,为进一步的实装测试提供了仿真数据参考.     

一种多频点干扰信号产生方案

在电子对抗领域,通常以同时输出多个载波信号对跳频等抗干扰通信实施干扰。分析了针对跳频通信的各种梳状拦阻式干扰方案的优缺点,设计了一种基于锯齿波线性调频技术的干扰方案。该方案能在保持时域等幅波形的前提下,产生多个离散的梳状谱,有效利用功率放大器的功率容限,适合于通信训练中模拟干扰环境。同时给出了基于数字信号处理器(DSP)、ROM、RAM,以及信号产生软件包组成的数字化多频点干扰信号产生器的实现,并对实现结果进行了分析。     

基于串行时分CC-CDMA的雷达通信一体化

为了提升目标检测性能,解决多目标和多用户之间的自干扰和互干扰问题,基于串行时分互补码-码分多址（CC-CDMA）技术提出一种雷达通信一体化系统。首先,借用码分复用机理在发射端通过广义普洛黑-修-莫尔斯（GPTM）序列调整互补码中不同子序列对不同时间片上信号的扩频顺序,生成雷达通信一体化信号。其次,雷达接收端通过2次处理,利用逐点最小化方法将处理结果进行融合,提升雷达子系统的目标检测能力。最后,在通信接收端使用对应发射端扩频顺序的子序列对接收到的信号进行解扩,通过交织编码和汉明编码进一步降低误码率。仿真结果表明,与其他雷达通信一体化系统相比,所提系统具有更低的误码率、更高的多普勒分辨率和更好的旁瓣抑制性能。     

多带正交频分复用系统抗窄带干扰技术

针对超宽带通信系统存在严重窄带干扰问题,基于传统的超宽带通信系统的解决方案,研究了一种基于窄带抑制正交频分复用的新的超宽带系统。新的系统充分利用一个子带内所有子载波的频率分集性,将子载波的编码数据流扩展到相应子带的所有子载波上,增强了多带正交频分复用系统的抗干扰能力。理论分析和仿真结果均表明,这种方法能进一步提高系统的抗干扰能力。     

用于SAR与通信一体化系统的滤波器组多载波波形

合成孔径雷达(SAR)与通信一体化可提升SAR的信息交互能力,实现探测数据实时传输,提升系统整体性能。一体化平台在工作过程中,将引入多普勒偏移和多径效应,这使得广泛研究的正交频分复用(OFDM)一体化波形的正交性无法保持,成像与通信性能受限。该文提出利用滤波器组多载波(FBMC)波形实现SAR与通信一体化,一方面,FBMC波形对子载波间的正交性要求低,可以对抗多普勒与多径效应,另一方面,FBMC波形不采用循环前缀(CP),因此可以避免出现虚假目标,提升了频谱利用率。该文分析了FBMC波形的一体化性能,针对一体化系统中的多径效应与多普勒偏移对FBMC波形的影响展开了研究,并针对大频偏的情况提出了适用于FBMC一体化波形的多普勒补偿算法。基于FBMC的SAR与通信一体化波形在宽测绘带SAR与通信一体化系统中有更好的性能,仿真试验验证了该结论。      

MC-CDMA在VHF航空信道中的性能研究

文章分析多载波码分多址系统的信号传输模型和甚高频（VHF）航空信道模型，对多载波码分多址（MC-CDMA）系统在航空信道下的误码性能进行了研究和仿真。VHF航空通信信道拥挤，多径现象严重，时延和多普勒频移很大，MC-CDMA结合利用正交频分复用和码分多址技术的优点，能够有效的对抗多径干扰，并提供更大的通信容量，具有良好的应用前景。     

基于FPGA的锯齿波调频梳状信号发生器的设计与实现

随着通信技术的发展,跳频信号在通信系统中有着越来越广泛的应用。梳状谱信号对跳频通信系统的影响十分显著,本文根据梳状谱信号产生机理,在理论分析与Matlab仿真基础上,基于FPGA平台设计与实现了锯齿波调频梳状谱信号发生器。     

基于OFDM的无人机雷达通信一体化设计方法

为了最大程度地利用资源和减小电磁干扰,无人机平台的雷达通信一体化设计有着尤为重要的意义。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性能、易于数字化处理等优点,在雷达通信一体化系统备受关注。然而,OFDM信号在雷达和通信系统中对多普勒频偏较为敏感,针对多普勒频偏引起的子载波间干扰(Inter-Carrier Interference,ICI)问题,本文设计出一种RS-OFDM雷达通信一体化信号,并提出一种ICI抑制的信号处理算法,其中基于多普勒估计和校正实现OFDM的无ICI处理。仿真结果表明:所提方法在目标成像性能上优于传统方法,且对多普勒频偏具有较强的鲁棒性,而且并无明显增加计算复杂度。      

参数调制多载波雷达通信共享信号设计

雷达通信一体化是减少电子平台体积与电磁干扰的一种有效途径,而共享信号的研究是实现雷达通信一体化的关键技术。该文提出了一种基于Chirp信号的多载波雷达通信共享信号,其主载波采用唯一Chirp信号实现雷达功能,副载波通过改变调频率和初始频率参数组合的Chirp信号调制通信信息。分析了共享信号的模糊函数以及参数设计方法,并对其处理过程及系统性能进行了研究。仿真结果表明,该信号具有较低误码率和高稳健性特性,使用该共享信号可在微量降低雷达性能的前提下实现通信数据的传输。      

基于信号特性的宽带航空数据链信号来向估计方法

L频段数字航空通信系统（L-DACS）是未来面向航路阶段的空地数据链路,其工作频段计划部署在航空无线电导航频段,与民航测距机（DME）的频谱有部分重叠,容易受到大功率DME信号的干扰,为了在抑制干扰的同时能充分利用阵列天线的增益,有必要提前估计出L-DACS信号的波达方向。针对航空信道特点,并考虑到机载平台高速运动导致的多普勒频移影响,将L-DACS信号建模为渐进准循环平稳信号,提出了基于渐进准循环平稳特征的L-DACS系统信号来向估计方法。仿真结果表明,该方法能够在机载平台高速运动且受DME信号干扰的场景下估计出期望信号的来向,具有较高的估计准确度和良好的低信噪比适应能力。      

基于频率调制的多载波Chirp信号雷达通信一体化研究

为了减少电子战平台的体积和电磁干扰,一种有效的途径就是实现雷达与通信的一体化.该文针对雷达通信一体化信号设计中存在的不兼容和互干扰问题,根据信号能量共享的原则,提出了基于频分准正交多载波Chirp 信号的雷达通信一体化波形及其相应的系统实现方法.并采用宽带模糊函数对多载波一体化信号特性进行了详细分析,进一步研究了一体化信号的处理过程以及其系统性能.在均衡子载波准正交性和通信频谱效率下,通过理论分析和仿真结果表明在多载波频谱重叠率为20％的情况下,一体化信号能够满足雷达的常规探测,并且具有较低的误码特性.     

OFDM雷达通信一体化的同频干扰抑制技术

雷达通信一体化系统（Integrated Radar and Communication System,IRCS）可提升设备的可用性、可靠性和电磁兼容性,已成为雷达和通信交叉领域的研究热点。正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）具有高信息传输性能,且其模糊函数具有低旁瓣特性,在IRCS中得到广泛关注。在OFDM-IRCS中,组网时同频干扰严重影响雷达探测性能。针对这一问题,从信干比（Signal to Interference Ratio,SIR）分析了IRCS同频干扰特性,推导了回波信号SIR的表达式。然后,结合OFDM中交织多址（Interleave Division Multiple Access,IDMA）和干扰重构的思想,提出了基于OFDM-IDMA的IRCS同频干扰抑制算法。所提算法通过不同的交织方式区分不同IRCS节点的信号,同时利用基于干扰重构的干扰消除算法实现干扰抑制。仿真结果表明,所提算法有效地抑制了IRCS同频干扰,实现了同频干扰环境下雷达目标探测性能提升。     

无线网络电磁干扰屏蔽技术及应用研究

对于普通的无线网络用户来说,无线网络的使用需要同时兼顾便携、高速和安全的特性,因此IDS是一个重要的发展方向,但对于类似军队中的保密要求更高的应用来说,则需采用更加稳妥的解决方案。TIPTOP无线网络阻断系统使用电磁干扰技术,通过对2．4GWLAN无线通信网络（802．11b／g／n）进行干扰,能够达到全部或有选择性的阻断WLAN中无线接收器（Access Point）或个人工作平台（Station）的无线信道,同时采用了智能分析技术,一旦环境中出现无线信号,即对其进行干扰,并记录干扰结果,供需要时使用。     

多载频相位编码雷达通信一体化研究

为了最大程度地利用资源和减小电磁干扰,电子战平台的雷达通信一体化设计有着尤为重要的意义。针对通信中成熟应用且在雷达中有较好前景的正交多载频波形,提出直接序列扩频正交频分复用( OFDM)进行雷达通信一体化的想法。给出了实现方法,重点对该一体化信号模糊函数进行求解和分析,指出增加子载波数目信号分辨性能更佳;随机的信息流仅对模糊函数的邻道干扰项造成影响,为进一步优化一体化信号旁瓣性能提供了理论依据。最终的仿真结果和性能分析表明,该一体化信号能够实现雷达通信一体化的目的。     

OFDM雷达信号联合优化设计与处理方法

本文针对机载雷达探通一体化信号设计与处理的难匹配问题,提出正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）雷达信号联合优化设计与处理方法。首先,基于机载探通一体化系统发射和接收信号链路建立线性接收模型,接着基于最小二乘估计理论提出雷达脉压算法和通信解调算法;然后,分别推导雷达脉压和通信解调后的输出信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR）,以雷达和通信输出SNR加权最大化为目标建立优化问题模型。由于该优化问题是一个NP难问题,本文提出降次-交替方向乘子法获取近似解。最后,通过仿真验证本文所提方法可以通过参数动态调整,适应探通一体的需求,并保持探测和通信性能。     

基于多频带陷波的雷达嵌入式通信波形设计

雷达嵌入式通信（radar-embedded communication,REC）系统是一种在雷达回波信号中隐藏通信信息的隐蔽通信方法。但是由于雷达系统所处的电磁波环境极为复杂,以致雷达嵌入式通信系统会受其他通信系统的同频干扰,最终导致接收机无法准确识别回波信号。为了使得雷达系统避免复杂环境的干扰且能保持良好的隐蔽通信性能,本文提出了一种基于多频带陷波的雷达嵌入式通信波形设计。本文首先根据随机雷达波形和理想功率谱密度,并采用功率谱匹配的方法建立目标函数,然后利用拟牛顿优化算法对目标函数进行求解得到多频带陷波,以此来避免其他通信系统带来的同频干扰问题,最后基于多频带陷波,采用一种改进的加权组合方法（improved weighted-combining,IWC）设计通信波形。仿真结果表明,本文所提方法可以保证雷达通信的低误码率（signal error rate,SER）和低拦截率（low probability of intercept,LPI）。