基于相位屏模型研究电离层等效厚度

相位屏理论已广泛用于星际、行星际和电离层闪烁.考虑背景电离层电子密度沿信号传输路径的不均匀性,根据国际参考电离层提供的背景电离层电子密度高度廓线及其电子总合量,应用多重相位屏模型,设立各层独立参量,数值模拟了全球定位系统信号穿过电离层的闪烁特性.通过与薄相位屏模型数值结果进行对比,寻求适用于薄相屏模型的电离层等效厚度.     

多模GNSS双天线旋转初始定向方法

根据全球导航卫星系统(GNSS)载波相位伪距观测方程,给出了多模GNSS双天线基线向量旋转的载波相位的双差方程。运用旋转过程中双天线载波相位信息,得到多模GNSS双天线载波相位整周模糊度的双差值。通过GNSS卫星星历数据和GNSS双天线所在位置,计算出卫星到GNSS接收机天线的单位向量。使用GNSS双天线基线向量旋转的载波相位双差方程和坐标变换,计算得到GNSS双天线基线向量的航向角。经多模GNSS双天线旋转试验验证,用此算法确定的航向角精度比商用软件输出值高,且定向速度快。     

机载GNSS海面回波信号的模拟

为了模拟较为真实的GNSS海面回波信号,除了GNSS海面反射信号外,海杂波信号也是必不可少的.海杂波的建模和仿真是回波信号模拟逼真度的决定因素.文章运用网格映像法划分海面杂波单元,并确定合适的幅度分布模型和功率谱模型,完成机载海杂波信号的建模.最后,进行了海面回波信号的模拟仿真,并与机载实验的实测数据进行了比较,结果表明仿真数据与实测数据的相关系数可优于0.9,从而验证了该方法的有效性和合理性.     

基于导航信号的BiSAR成像技术

该文研究了导航卫星照射的BiSAR系统的成像处理技术,针对导航信号BiSAR成像所存在的特殊问题,利用直达波信号提取距离徙动参数并在方位时域实现了距离徙动的校正,通过多普勒补偿的方法解决了导航信号对多普勒敏感的问题,利用对直达波信号的相位历程进行高阶多项式拟合实现了对多普勒相位历程的精确近似,方位向通过去斜处理实现方位向聚焦。仿真数据和实测数据的成像处理结果验证了该算法的正确性。     

谱特征选择对电离层闪烁事件识别的影响分析

对闪烁事件进行快速有效识别是GNSS应用的重要需求,为此利用不同时期、不同区域、不同系统信号测量,比较分析了利用机器学习方法基于不同信号功率谱参数进行闪烁事件识别的性能。分析的不同情形中,闪烁识别模型精度最高可达98.5%,最低为91.3%,其精度均可优于90%,表明利用闪烁信号功率谱特征可建立闪烁事件的有效识别方法。进一步分析指出,降低截止频率有助于提高闪烁识别模型的精度,这表明基于谱特征进行闪烁事件识别的主要依据是Fresnel频率附近一定频谱范围内存在谱强度显著降低这一特征。这个结论也从谱分析角度说明了利用高精度GNSS参考站接收机常规观测(1 Hz)进行闪烁事件识别的可能。对闪烁功率谱进行拟合,并利用拟合的谱特征参数建立识别模型,可进一步提高闪烁事件识别精度,并减少模型所需参数。     

地面对卫星瞄准精度受大气湍流的影响分析

分析了地面对卫星激光瞄准精度受大气湍流效应的影响。首先,提出了大气湍流作用下地面对卫星激光瞄准精度的概念。其次,采用多层相位屏的数值方法求解激光大气传输满足的抛物型方程,仿真研究了不同发射参数下地面对卫星的激光瞄准精度,结果表明:地面对卫星的激光瞄准精度与激光束的发射口径成正比,发射口径越大,瞄准精度越高;而与激光束的发散角成反比,光束发散角越大,瞄准精度越低。最后,比较研究了不同瞄准精度下到达卫星入瞳处的功率以及功率密度。研究成果可为开展地面对抗卫星的试验提供理论依据和数据参考。     

激光束畸变波前高频相位的恢复

利用相位均方根(RMS)梯度描述的随机相位屏表示低频波前畸变,用扰动幅度表征的随机相位屏描述高频波前畸变,建立了激光束的畸变波前模型.根据已知的近场低频相位以及近场和远场光强分布,采用逐次逼近迭代法对畸变波前的高频相位进行了恢复,并从波前残差、波前峰谷(PV)值、波前RMS,波前功率谱密度(PSD)等不同角度对高频相位...     

基于分形的大气湍流随机相位屏数值模拟

激光大气传输湍流效应是制约合成孔径激光雷达高质量成像的重要因素之一,对大气湍流统计特性进行了研究,建立了大气湍流随机相位屏分形模型,使用随机中点位移法进行模拟,分别产生了符合Kolmogorov及non-Kolmogorov统计规律的湍流相位屏.通过计算模拟相位屏的相位结构函数,与理论值比对,验证模拟相位屏的准确性,并与现有的谱反演法和结构函数法进行了对比,分析了各自的优缺点.结果表明,基于分形方法产生的相位屏与理论值更加接近,效果良好.     

基于机载ADS-B信号地空传播试验数据分析

地空传播特性是机载无线电系统设计的重要依据, 电波传播试验数据是建立地空传播预测模型的基础.为了深入研究航空移动业务电波传播特性, 利用机载ADS-B(automatic dependent surveillance broadcast)信号开展了地空传播试验, 对试验数据进行的分析表明, 实测传播损耗与ITU-R P.528-3模型预测损耗及自由空间传播损耗的变化趋势一致; 同时, 还利用抛物方程方法对不同折射条件下的ADS-B信号传播进行了仿真, 仿真的地空传播衰落特征与实测数据有较好的一致性.分析结果表明, 利用机载ADS-B信号取得的地空传播试验数据是可靠的, 这对今后利用ADS-B信号积累传播数据, 改进传播预测模型具有重要意义.     

基于多帧相位增强的米波雷达低仰角目标DOA估计方法

针对米波雷达低仰角目标的DOA估计问题,该文提出一种新的基于多帧相位特征增强方法,所提方法可以有效解决低仰角条件下阵列接收信号中直达信号相位特征模糊问题,进而提高DOA估计精度。通过学习多帧原始数据的相位分布特征与理想环境下直达波信号的相位分布特征之间的复杂映射关系,有效削弱多径信号引起的相位误差,将增强后的相位信息与原始的幅度信息进行数据重组,并利用已有的超分辨算法进行DOA估计。通过计算机仿真实验和实测数据验证,该文所提方法在DOA估计性能以及泛化能力上优于基于物理驱动的MUSIC算法以及数据驱动的基于特征反演和基于支持向量回归的两种估计方法。     

基于GNSS多通道跟踪接收机的阵列反欺骗方法

近年来,基于阵列天线的空域处理方法被认为是最有效的欺骗检测和抑制手段之一。提出了一种基于卫星导航接收机多通道跟踪能力的阵列反欺骗方法。多通道跟踪接收机对每一个捕获到的导航信号在所有阵元通道后均进行跟踪处理并提取信号幅度和载波相位观测量,首先计算载波相位双差平方和进行欺骗检测,然后利用载波相位单差和信号幅度比估计信号导引矢量,从而进行基于子空间投影的欺骗信号抑制或基于波束形成的真实卫星信噪比提升。理论分析和仿真试验证明,该方法可有效检测并消除同一来向的欺骗信号且不影响真实卫星信号质量。由于前端非理想因素带来的幅度和相位偏移都已包含在接收机跟踪通道提取的观测量内,实际应用时对阵列天线校准和射频通道均衡的要求明显降低。     

Lissajou图形观察法检测信号的理论依据

示波器的Lissajou图形,广泛应用于信号幅值、频率及相位的测量.但是,长期以来所应用的检测规律都是工作经验的积累,没有一定的理论依据.以圆光栅产生的莫尔条纹信号检测为例,从理论上分析了Lissajou图形向径偏差与信号波形参数之间的关系,并且对各种参数偏离情况进行了图形仿真,分析结果与以往经验相符合,为信号检测提供了理论依据,同时指出Lissajou图形观察法的一些不足.     

面向卫星导航信号的外辐射源雷达软件化模拟器设计

面向全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号的外辐射源雷达,是一种利用环境中GNSS信号作为非合作照射源进行探测的雷达。为满足基于GNSS信号的外辐射源雷达系统仿真和信号处理算法设计评估的需要,通过对该雷达系统组成与工作原理的分析,完成了面向GNSS信号的外辐射源雷达软件化信号模拟器的设计与实现。给定仿真场景下软件化模拟器输出信号处理和分析的结果验证了该模拟器可根据输入参数与模型正确完成信号仿真。     

跳时脉位调制超宽带信号的功率谱密度分析

通过对时域信号的自相关时间均值函数做傅氏变换，推导出定周期跳时脉位调制超宽带脉冲序列的功率谱密度公式，形式更加简明；并分别在时域和频域进行仿真、分析，比较两种仿真结果，同时分析了跳时码周期和时延常数等参数对谱密度结构的影响，验证了推导结果与时域仿真的一致性。     

Design of Costas/PSK continuous wave LPI radar signal

Low probability of intercept (LPI) radar signal design is a very important issue on modern battlefield. Different phase coding technologies are used to modulate Costas frequency hop sequence, and five kinds of continuous wave radar signals including Costas, Costas_qbarker, Costas_frank16, Costas_px16 and Costas_zadoff-chu13 are proposed and designed in this paper. The target resolution and LPI performance of the Costas and Costas/PSK continuous wave radar signals are analysed and compared. The ambiguity function and power spectral densities (PSDs) of five different kinds of signals are also simulated and studied. The results show that the target resolution and LPI performance of proposed Costas/PSK signal are better than Costas signal.     

阵列信号频分复用毫米波传输技术

介绍了一种阵列信号频分复用毫米波传输技术.采用分组二次上变频频谱装配频分复用和解复用技术,实现多路阵列信号在一条宽带毫米波链路上进行双向传输.通过设计控制和幅相校正技术保证了阵列信号分量间的良好幅相一致性.完成了30路阵列信号传输设备研制并进行了测试,结果证明了技术方案的可行性.该技术可以应用到多路阵列信号的毫米波传输...     

Simulation of the effects of atmospheric scintillation on digital transmissions at centimeter and millimeter wavelengths

This paper describes the simulation of the effects of scintillation on digital transmissions. The scintillation is modelled by atmospheric turbulent cells whose parameters are determined by comparison with measured scintillation events. The effects of the cells crossing the communication link on the amplitude of the received signal are calculated as well as the transfer function. A complete communication link is simulated and the BER is calculated for different frequencies. The model can be used up to 100 GHz but this paper is focused on frequencies presently used in satellite communications.     

UQPSK直接序列扩频信号在卫星通信应用中的检测和性能分析

在卫星数字通信中,非平衡QPSK(UQPSK)直接序列扩频(DSSS)信号是一类应用广泛的调制方式,对其侦察处理的研究很少。本文将相关函数二阶矩方法应用于这类信号的检测与伪码周期估计中,推导了检测性能与输入信噪比、初相估计误差、UQPSK DSSS信号的同相和正交支路功率比、伪码长度等参数的关系,计算机仿真验证了理论分析的正确性。     

软件GNSS中频信号模拟器

由于具有结构灵活、开放性强以及成本低的优势,软件GNSS(Global Navigation Satellite System)信号模拟器可成为GNSS接收机设计验证的高效平台。面向GPS/Galileo组合系统,阐述了软件GNSS中频信号模拟器的架构与实现,主要功能模块包括卫星星座仿真、接收机轨迹生成、传播通道特性仿真(包括电离层模型、对流层模型、多径模型、干扰模型)、数字中频信号生成。最后,对这一信号模拟器所产生的GNSS信号(包括GPS L1 C/A,GalileoE1 CBOC)进行了验证。