FRFT域LFM雷达回波信号的压缩采样模型

针对宽带雷达线性调频信号(Linear Frequency Modulated,LFM)带宽大、采样率高、存储容量要求高的问题,设计了一种基于压缩感知的 LFM雷达回波信号的欠采样整体方案。首先,利用 LFM信号在分数阶傅里叶变换(FRactional Fourier Transform,FRFT)域上良好的能量聚集特点,提出了一种基于DFRFT核矩阵的正交基字典构造方法,在此基字典的基础上利用随机解调器和匹配追踪类算法构建了一个 LFM雷达回波信号的压缩采样和重构系统模型。仿真结果验证了 FRFT域处理 LFM雷达回波信号的可行性和有效性,LFM雷达信号在该正交基字典上的稀疏表示效果要优于现有的波形匹配字典,而且具有更好的抗噪性能和自适应性能。     

欠采样对LFM脉冲压缩的影响

研究了对LFM信号进行正交I/Q采样时,采样率对脉冲压缩处理的影响。理论分析证明:在欠采样情况下,脉冲压缩后会出现成对回波,因而系统的多目标分辨能力受到影响;由于信号带宽的损失,脉压输出回波信号的主瓣展宽,距离分辨力下降;另外,主瓣幅度或相位还会受到调制。最后给出了仿真的结果。     

M元FDM-PLFM移动水声通信方法

针对移动水声通信中的多普勒频移特性,提出M元FDM-PLFM移动水声通信方法。从理论上对分段式线性调频信号(piecewise-LFM)与传统LFM信号的互相关性进行了分析,并结合频分复用(FDM),提高了传统水声LFM通信方法的频谱利用率,并保留了在较低的多普勒频移条件下,水声LFM通信方法无需多普勒频移补偿的优势。仿真结果表明,该方法相较传统水声M元LFM通信方法,在较高的数据率条件下,有更低的误码率。     

超宽带LFM信号数字产生系统的误差分析

对线性调频(LFM)信号的三种主要数字产生方法进行分析,提出一种基于波形存储直读法的超宽带线性调频脉冲压缩信号数字产生系统方案。探讨了系统数字基带中的幅度量化位数和采样频率、正交调制器的非理想性、倍频电路中的误差因素和中频LFM信号有时域畸变时对输出信号性能的影响,为超宽带系统工程实现时参数选择、性能评估和性能优化提供重要的理论依据和经验参考。     

调频斜率方差检测器及其性能分析

在线性调频信号特征分析的基础上,提出了一种新的LFM信号检测器——调频斜率方差检测器,根据不同信噪比下调频斜率方差的概率密度分布情况,给出了该检测器的二元假设检验模型,并对比了在相同条件下该检测器与匹配滤波器的性能.仿真结果表明,调频斜率方差检测器是一种恒虚警概率检测器,在较低信噪比下可以有效检测线性调频信号,并对多普勒失配具有很好的适配性能.     

基于分数阶Fourier变换的水声通信多普勒系数估计技术研究

本文基于传统多普勒系数估计方法,提出一种基于分数阶Fourier变换的多普勒系数估计方法,该方法利用分数阶Fourier变换估计得到经过信道后LFM信号调频斜率的变化量值,进而得到多普勒系数的估计。通过计算机仿真研究验证了该方法的有效性与稳健性。     

调频连续波激光探测系统多目标分辨方法研究

提出了一种基于速度补偿的距离-多普勒解耦方法,用于消除调频连续波激光探测系统探测高速目标时的速度模糊;提出了基于该解耦方法的调频连续波激光探测系统多目标分辨方法,使该系统能够在较大动态范围内分辨多个运动。仿真结果表明：基于速度补偿的距离-多普勒解耦方法可以扩展系统的测速范围,具有较高的测速和测距精度;多目标分辨方法可分辨高速运动的多个目标以及相同距离下不同速度的多个目标。     

步进频率信号分析

讨论了步进频率信号的模糊函数,并基于模糊函数分析了顺序步进频率信号及随机序列步进频率信号的性能。提出了一种多组随机序列步进频率信号相干处理的方法,该法具有较好的杂波抑制和速度,距离分辨性能。     

基于二维稀疏采样的HRRP合成及ISAR成像方法

在分析传统的线性调频(LFM)信号体制ISAR高分辨距离像(HRRP)合成及二维成像原理的基础上,结合压缩感知理论,提出了一种基于二维稀疏采样的高分辨距离像合成及ISAR成像方法。该方法对经过二维稀疏采样后的ISAR回波信号进行二维重构处理,在大幅降低LFM信号采样率、减少子脉冲个数的前提下,获得高质量的HRRP和二维ISAR像;为缓解数字信号处理机的采样负担、降低已方雷达信号的被截获概率奠定了基础。仿真实验证明了该方法的有效性和可行性,同时观察了其鲁棒性。     

宽带LFM信号去斜率数字脉压方法性能分析

在宽带LFM信号数字脉压中,去斜率数字脉压方法能有效地降低采样率,但是受到目标回波信号与参考信号的时延差的限制,只能作局部脉压处理。同时目标回波信号与参考信号的时延差和目标多普勒频率的变化,对去斜率数字脉压结果有一定的影响。该文通过理论分析和较全面的仿真,定量地分析了去斜率数字脉压中目标回波信号与参考信号时延差和多普勒频率的变化对数字脉压性能的影响,为工程应用中合理选择信号带宽、采样率和目标回波信号的时延提供了参考。     

MIMO雷达正交频分LFM信号设计及性能分析

多输入多输出(MIMO)雷达是最近提出的新的雷达技术,在发射端全向发射正交信号,在接收端对接收信号进行匹配滤波处理来恢复发射信号分量,因而信号的正交性好坏是MIMO雷达实现的关键。该文分析了正交频分线性调频(OFDLFM)信号的互模糊函数,对互相关峰值旁瓣电平出现的位置及幅度大小进行了分析,给出了最小化OFD-LFM信号间互相关影响的参数之间的关系。通过对信号互相关的仿真结果及对目标回波信号匹配滤波的仿真结果,证明了理论分析的正确性。     

星载多发多收SAR多维编码波形设计与分析

多发多收合成孔径雷达(MIMO SAR)解决了传统SAR存在的高分宽幅矛盾。为提高MIMO SAR对通道之间干扰能量的抑制能力,采用多维波形编码技术进行系统设计,并研究了MIMO SAR的波形设计问题。针对两种新型信号形式:正负线调频信号及正交频分复用调制线调频信号,与短时移正交信号(STSO)进行对比分析及成像实验验证。根据MIMO SAR多个孔径同时发射信号、多个孔径同时接收回波的特点,结合多维波形编码技术进行回波处理。在俯仰维,利用数字波束合成技术进行多个子测绘带的划分,实现大测绘带成像;在方位维,利用多通道重构算法将周期非均匀采样的回波恢复为均匀采样,实现高分辨率成像,在此基础上开展新体制SAR发射信号的设计与成像实验验证。实验结果表明,较之其他两种信号,STSO信号的峰值旁瓣比、积分旁瓣比及分辨率等性能最优,对模糊能量抑制更为彻底,在MIMO SAR中性能良好,与传统SAR的性能近似。STSO在MIMO SAR体制中具有良好聚焦性能,且各项成像指标良好,在一定程度可降低系统设计的复杂度。     

Performance analysis of hybrid carrier DS CDMA communication system

A hybrid carrier (HC) DS CDMA communication system is proposed, combining 4-weighted fractional Fourier transform (4-WFRFT) with code division multiple access (CDMA) technique. The signals are modulated in a certain order fractional Fourier domain and transformed by 4-WFRFT to compose the hybrid carrier signals. In the time domain CDMA technique is adopted for multiple accesses and time diversity gain. Compared to orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, in which Fourier transform is adopted, the signal energy in HC system is distributed on the time-frequency plane more evenly and symmetrically. Thus, when there is a deep fading notch or single-frequency interference in the channel, the proposed method can split the interference to a broader range in order to reduce the influence, resulting in the better system performance. Moreover, the performances of the proposed system, such as peak-to-average power rate (PAPR) and security are also discussed in the paper.     

Performance evaluation of MIMO-OFDM system based on time-switched transmit diversity

In this paper,a time-switched space-time (TSST) coded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) schcme against the time-varying channels is proposed.In the TSST-OFDM scheme,it is equipped with ...     

正交频分复用水声通信子载波干扰抑制

在引入正交频分复用调制技术的水声通信中,发送端与接收端采样频率偏差及多普勒频移会引起子载波间的干扰,为了抑制信号产生幅度衰落和相位畸变并降低系统误码率,根据多载波水声通信的特点提出了一种抑制载波间干扰的方法.利用导频序列拟合出采样频偏,通过重采样滤波器进行补偿,对多普勒因子粗补后,利用各象限解调数据方差的极小值确定解调数据长度,通过高分辨率傅里叶变换实现多普勒干扰抑制.3次实验结果证明该方法有效可行,能够较好地抑制子载波干扰,可显著提高多载波水声通信的系统性能.     

Velocity estimation of moving targets with stepped-frequency radar based on Doppler frequency difference

By analyzing the signal model of stepped-frequency waveform, a novel method for velocity measurement is proposed. The method is based on Doppler frequency difference which is achieved by using Hough transform. As the estimated velocity is inversely proportional to the frequency step size instead of the carrier frequency of the transmitted signal as the pulse-Doppler （PD） processing, the new algorithm can achieve much wider unambiguous velocity range. Furthermore, non-coherent integration of the sub-pulses with different carrier frequencies can be implemented by Hough trans- form to improve the anti-noise performance. Besides, field experimental results show that the high range resolution profile （HRRP） of a bullet with high speed can be reconstructed correctly without distortion.     

基于伪码与多普勒频率分离的北斗信号捕获算法

北斗B1频点信号采用二次编码结构,而二次编码使用的NH（Neumann-Hoffman）码会发生比特跳变,导致接收机捕获性能降低,对此,提出一种基于伪码与多普勒频率分离的北斗信号捕获算法.该算法将接收信号分为两路,利用延迟差分运算和测距码的双极性分别对两路信号进行处理,消除了NH码比特跳变带来的影响.在此基础上使用匹配滤波器捕获码相位,使用快速傅里叶变换搜索多普勒频移,实现了码相位和多普勒频移的同时捕获.仿真结果表明,提出的算法成功捕获到了NH码跳变的信号,且在相同虚警率下灵敏度相比部分匹配滤波和快速傅里叶变换算法约有1.03 dB的提升.     

多径衰落信道下OFDM信号盲识别

针对多径衰落信道下正交频分复用(OFDM)信号调制识别难题,提出一种基于循环自相关的OFDM信号调制识别算法.通过对多径衰落信道下具有循环前缀的OFDM信号循环自相关特性的数学推导,验证了在一定延时处,OFDM信号的循环自相关会出现峰值,而单载波信号无此峰值,据此特性可以实现多径衰落信道下OFDM信号和单载波信号的调制识别.该算法消除了如符号时间估计、载波估计、波形恢复、信噪比估计等预处理过程,计算复杂度低,识别率较高.理论分析及仿真结果均验证了该算法的正确性和有效性.     

一种改进的广义正交空时分组码

广义正交空时分组码由多个相同的正交空时分组码组成,然而该编码的设计未能考虑到每个正交空时分组码的各支路对应的信道衰落系数,因而其性能还有提升的空间．针对此问题,提出了一种改进的广义正交空时分组码,将部分正交空时分组码的各支路信号分别旋转适当的角度．这些角度由接收端以最大化等效信道增益为目标而设计,因此,增大了系统的等效信道增益,提高了系统的性能．理论分析及仿真表明,该方法只需增加很少的反馈量就能显著提高系统的性能,且极大地降低了接收端计算反馈信息的复杂度．     

OFDM系统中的一种低复杂度带状ICI抑制算法

针对时变信道OFDM系统中的子载波间干扰(ICI)抑制问题,基于时变信道频城响应矩阵(CFR)的带状近似,提出一种低复杂度双迭代均衡方案.通过调整CFR矩阵的带宽大小,有效实现了性能和复杂度之间的良好折中.在检测过程中,首先利用线性ICI抵消降低了由于CFR矩阵的带状近似造成的性能恶化,其次通过迭代软干扰抵消检测算法来...