采用OFDM-LFM的MIMO雷达高速目标波形设计

单基地多输入多输出雷达由于其宽发射波束的特性而能有效解决目标高速运动跨越发射波束带来的能量损失问题;但是现有波形对速度容忍性较差,高速目标回波匹配滤波能量损失较大．因此,有必要研究适用于高速目标背景下的多输入多输出雷达波形． 文中提出了一种基于正交频分复用线性调频信号的多输入多输出波形． 该波形不同发射通道分时复用一组不同频段的线性调频信号,从而得到带宽相同的可分离多路多输入多输出雷达波形． 仿真结果表明,文中设计的多输入多输出雷达波形能有效降低高速目标回波匹配滤波的能量损失,适用于高速目标背景．     

LFM-频率编码复合低截获波形信号处理方法

LFM-频率编码复合低截获波形把LFM技术和FSK技术组合在一起,获得大的时带积,从而增强了雷达的低截获性能,但LFM-频率编码复合低截获波形的相关距离旁瓣较高,影响雷达检测性能。针对这一问题,该文对旁瓣抑制方法展开了算法研究和工程应用设计,通过离线设计旁瓣抑制滤波器,代替传统匹配滤波或相关处理,从旁瓣抑制滤波器库中选取相应的旁瓣抑制滤波器应用于回波信号采样数据,完成脉压的同时抑制距离旁瓣,实现较为简单,适合工程化应用。仿真结果表明了该设计的有效性,旁瓣性能得到改善。     

声矢量传感器中匹配滤波输出的频域后置处理

为了提高低信噪比条件下声呐系统的探测性能,本文提出了基于声矢量传感器的匹配滤波频域输出后置处理方法,对声矢量传感器中匹配滤波频域输出后的不同通道间的信号做卷积联合处理和自适应线谱增强,改善时域输出脉冲强度.通过计算机仿真试验验证了所提方法的理论基础,同时进行了性能对比与分析,验证了其可行性;通过湖上试验数据处理验证了所...     

左手材料微波带通滤波器的滤波特性分析

研究了多层复合左右手传输线结构微波滤波器的滤波特性.用有限时域差分法对结构滤波特性进行了数值模拟和优化,结果表明结构的几何参数得到优化匹配时,在带内衰减-10 dB处左手通带带宽0.46 GHz,插入损耗-0.38 dB,带内没有波纹等滤波特性.表明结构的几何参数得到优化匹配时,可得到通带带宽更宽,插入损耗降低,带内平坦度提高的滤波特性.     

多载频雷达通信综合化波形设计

为了减小作战平台体积和相互电磁干扰,雷达通信一体化设计成为一种有效选择.针对通信中已有成熟应用的正交多载频波形,分析了相同编码(IS)多载频相位编码(MCPC)和子载波编码循环移位MCPC作为雷达波形的模糊函数性能.在此基础上,提出用随机通信数据控制MCPC信号子载波相位编码移位位数的综合化波形设计方式,解决了随机性通信信号和确定性雷达信号的不兼容问题.对综合化波形模糊函数和通信效率的分析仿真表明,其雷达探测性能不劣于相同编码MCPC,且具有较高的通信传输效率.     

面向估计性能的双通道带宽分配策略研究

本文主要研究了面向估计性能的双通道带宽分配策略问题.为了减小网络化控制系统中时滞现象对信号传输的影响,将系统建模为Markov跳变时滞系统.采用双通道传输策略,提升数据到达率,减少数据包的丢失.考虑到信道容量的有限性不利于大量数据的高效传输,将有限的带宽灵活地分配于两个通道,使得信道容量得到充分利用.在此基础上,本文提出了面向估计性能的双通道带宽分配策略,设计了双通道量化传输方案以及状态估计器,推导出了时变估计误差系统满足H_∞性能的充分条件,并得出估计器增益矩阵设计方法,最后给出实例验证了所设计系统的有效性.     

开关电容带通滤波器在管网泄漏点定位中的应用

为了研究供水管网系统漏失的检测、定位及处理,根据管网漏点水声波发生原理和水声波信号频率低、带宽窄的特点,提出了一种基于相关分析原理的泄漏点定位系统,介绍了前向通道中开关电容带通滤波器的设计.通过实际测试表明设计的滤波器满足系统要求,具有很好的滤波性能.     

一种改进的知识辅助自适应环境感知波形设计算法

为了提高天波超视距雷达发射波形匹配环境的能力,设计了认知天波超视距雷达架构,给出了一种改进的知识辅助自适应环境感知波形(KB-AESBW)设计算法;依据匹配滤波器输出最大信干噪比(SINR)准则和相似度条件,利用波形知识库和环境感知信息自适应优化设计发射波形.仿真结果表明,改进的知识辅助自适应环境感知波形设计算法具有良好的环境匹配能力,设计的宽带发射波形能够有效提高雷达在同频干扰条件下的SINR.     

载频不同分布方式下RSF波形稀疏重构性能分析

鉴于当前基于压缩感知理论的稀疏重构方法大多针对的是载频服从离散均匀分布的随机步进频率信号,而对于载频服从其他分布的随机步进频率波形稀疏重构性能研究较少的实际,对载频不同分布方式下的随机步进频率波形稀疏重构性能进行了分析比较.首先,构建了随机步进频率波形统一的稀疏重构模型;然后,基于感知矩阵互相关系数的统计特性对不同载频分布下的重构性能进行了分析,得出载频分布方式决定了波形重构性能的结论.最后,为验证上述结论,提出了一种基于遗传算法的随机步进频率波形载频优化设计方法,提升了随机步进频率波形的稀疏重构性能.仿真结果对上述分析以及波形优化方法进行了验证.     

基于电流环重复控制的并联有源电力滤波器研究

三相有源电力滤波器(APF)通常用来补偿非线性负载所引起的谐波电流。传统的PI控制带宽有限不能实现无静差输出,为了提高三相并联型有源电力滤波器的补偿性能,提出一种新型的谐波电流复合控制算法。该算法将PI控制器和重复控制器并联在控制系统的前向通道,共同对APF输出产生影响。给出了具体的系统控制框图,以及电流动态快速补偿算法和重复控制的重复环境构造等问题。通过系统仿真和实验,证明该控制算法能显著地改善系统动态性能,消除稳态误差,提高系统的滤波效果。     

基于Laguerre变换的线性调频信号检测

提出了一种基于Laguerre变换的线性调频信号检测新方法，通过恰当设定Laguerre参数，能够对消线性调频信号的频率变化，得到一个近似周期的信号。由于线性调频信号的能量集中到一条谱线(frequency bin)上，因此能在低信噪比下实现有效检测，仿真实验证明了这种方法的有效性。     

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。     

宽带参量阵在浅地层剖面测量中的应用

为了提高宽带参量阵的探测精度,提出参量阵浅地层剖面仪的系统设计. 以换能器阵列作为声发射装置,相较单个换能器能显著提高声源的指向性,有效抑制旁瓣. 利用参量阵的非线性自解调模型,对比分析线性调频信号自解调前、后的波形与频谱变化,分析得出自解调信号的频宽扩展为原信号的2倍,且带宽内信号幅值满足每倍频程12 dB的增长态势. 据此设计改进匹配滤波器来进行脉冲压缩,并通过频谱修正来抑制频谱变化. 仿真结果表明,该宽带参量阵的换能器阵列具有较好的指向性,根据自解调信号和原频信号同指向性的原理,保证自解调信号的高指向性. 提出的改进脉冲压缩技术能进一步提高探测分辨率,通过选择合适的调频范围,距离分辨率可以达到7.5 cm,可以实现高精度的海底地层探测.     

LFM雷达信号分析

从归一化的单脉冲信号和LFM信号性能比较分析入手,提出了一种新的分析方法.以模糊函数定义为基础,从分辨率、测量精度、模糊度和抗干扰等多个方面对雷达信号进行分析,系统地阐述了模糊函数分析雷达波形和波形设计的物理意义.计算机仿真结果表明,这种分析方法是全面而有效的,为雷达波形设计提供了有意义的参考.     

Novel Way to Suppress Reverberation Based on Fractional Fourier Transform

A novel method of anti-reverberation based on the fractional Fourier transformation is presented. By virtue of the fact that it has a good focus property in the fractional Fourier domain, the linearly frequency modulation (LFM) signal can be seperated from the reverberation through a swept-frequency filter. With the actual reverberation data and the LFM pulse for seperation, the good results are obtained : the reverbareation is largely removed, and relatively the better performance is shown under the lower signal reverberation ratio (SRR). Based on the theorical analyses and simulation results, two schemes for detecting targets are provided: one is the detection of the LFM echo from the target with a threshold by means of this method directly; the other is to detect the target by means of other methods, with this method performing pre-process to increase SRR, which need enoughlarge SRR.     

一种相位编码信号和失配滤波器联合优化方法

针对相位编码信号和失配滤波器分开优化输出的距离旁瓣电平仍然过高的问题,提出了一种恒定主瓣宽度的相位编码信号和失配滤波器联合优化方法．首先,在给定发射信号持续时间和需要的距离分辨率的条件下,给出了恒定主瓣宽度的相位编码信号和失配滤波器联合优化准则;然后,基于罚函数法和p范数理论,将带约束并且非光滑的优化问题进行转化;最后,使用最小p范数算法进行求解．仿真实验表明,在给定发射信号持续时间和需要的距离分辨率的条件下,与分开优化方法相比,该联合优化方法输出的峰值旁瓣电平分别可以降低10.72dB和4.77dB．     

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。     

基于FRFT滤波的SNCK通信系统接收方法

正弦型非线性切普键控（sine non linear chirp keying,SNCK）作为一种非线性调频方法,其已调信号缺乏有效的滤波技术,针对此问题,提出了一种将SNCK已调信号波形样本近似为分段线性调频信号进行分数阶傅里叶变换的处理方法.推导了采用SNCK调制参数计算相应FRFT变换阶数的公式,并给出了通信系统采用SNCK信号进行传输时,接收端采用FRFT方法进行前置滤波的框图.通过数值仿真分析验证了该方法对SNCK各调制参数的普遍适用性,能有效提高接收信号的信噪比改善因子,降低通信误码率.