卫星通信中多普勒频移的快速捕获

本文提出了一种适用于低轨卫星扩频通信系统的多普勒频移快捕方法.该方法基于数字匹配滤波器及自动频率控制环路,利用数字匹配滤波器的PN码快捕特性及其输出主相关峰值对频偏的敏感性,缩短多普勒频移的捕获时间.论文首先推导了多普勒频移的平均捕获时间表达式,然后根据数值分析结果得到了准最佳捕获判决策略,最后通过比较验证了该快捕方法相对于传统串行捕获方法在性能上的提高.     

基于移频滤波的脉压雷达抗干扰方法

针对线性调频(LFM)脉冲压缩雷达易受移频欺骗干扰影响的问题,提出了基于移频检测的起始频率捷变LFM雷达抗干扰方法.通过分析匹配滤波器参考函数、目标回波信号和干扰信号在频域的相对位置,利用脉间LFM信号起始频率不同的特点,将接收信号进行移频,使得目标回波信号分量无脉压输出,从而确定干扰信号分量在时域的位置,通过时域选通对未进行移频的接收信号脉压结果中的干扰进行滤除达到抗干扰目的.仿真分析了移频检测抗干扰性能,结果验证了所提方法的有效性.     

气象雷达超低副瓣失配滤波处理技术研究

在雷达信号处理中,通过匹配滤波进行脉冲压缩可以获得最大化的信噪比,有效地减小了雷达回波中噪声对信号的影响。然而,脉冲压缩的输出具有较高的距离旁瓣,在气象雷达探测中,由于空间分布的散射粒子之间反射强度相差较大,弱散射粒子的回波容易掩没在强散射粒子的旁瓣中,因此有超低旁瓣的需求。本文主要研究了能够降低旁瓣的非线性调频（NLFM）波形和最小积分旁瓣水平（ISL）失配滤波器,分析了多普勒频移对其性能的影响,并在最小ISL滤波器的基础上通过进一步对滤波器系数加权的方法,使得在回波具有多普勒频移的情况下也能达到超低旁瓣的性能。      

伪码捕获和多普勒频移容限扩展的方法

在DBPSK高动态突发扩频通信中,伪码的捕获和数据解调受多普勒频移的影响。为了缩短伪码和多普勒频移捕获时间,降低资源消耗和误判率,避免解调数据极性反转,伪码捕获时采用了单通道匹配滤波器,数据解调支路采用了并行多通道相关器进行多普勒频率粗估计,再利用叉-点积法进行频率精估计,但传统的叉-点积法鉴频范围仅为数据数率的1/4,多普勒频移鉴频容限较小,针对这一缺点,本文采用了数据帧头去避免叉-点积鉴频法中的解调数据符号反转的方法,结合数据仿真结果可知,将数据解调支路的多普勒鉴频容限扩大一倍。     

2FSK扩频系统中多普勒频移容限扩展的一种方法

在高动态扩频通信系统中,多普勒频移会导致匹配滤波器输出相关峰值降低而影响伪码的捕获。在分析相关峰所受多普勒频移影响的基础上,提出了一种扩展2FSK扩频通信系统的多普勒频移容限的方法,即适当缩短相关累加时间,伪码捕获和数据解调时采用相关累加与非相关累加相结合的方法。该方法可有效降低FSK扩频系统中相关峰对多普勒频移的敏感性,使多普勒频移容限得到较好的扩展。     

LEO卫星信道多普勒频移估计与补偿

为削弱LEO卫星信道的时间选择性衰落,提出了一种多普勒频移估计与补偿方法。基于差分相关检测器,从中频信号提取下行信号中的多普勒频移信息,然后利用A/D和DSP进行相应地采集与处理。用得到的多普勒频移估计实时调节接收机本振频率,实现对下行信号的多普勒频移补偿,同时计算出上行多普勒频移并进行补偿。该方法无需符号同步,特别适合于超过符号速率的多普勒频移估计。     

无源双基地雷达动目标快速检测算法

在无源双基地雷达系统中,动目标的时延和多普勒频移估计是通过计算直达波信号和目标回波信号的互模糊函数来实现的。提出了首先利用级联积分梳状滤波器（CIC滤波器）对不同时延的互模糊函数进行抽取,然后进行FFT变换的动目标快速检测算法。CIC滤波器在数据抽取过程中能够有效抑制频率混叠干扰及通带信号衰减问题,同时由于信号采样频率的降低,FFT变换的频率分析范围将大大减小,从而明显提高信号处理速度。该算法可以从任意距离单元开始估计目标的多普勒频移,所以可以对数据进行并行处理,这将进一步提高信号检测和处理速度。最后,利用仿真数据验证了该算法的有效性。     

高速运动目标瞬态极化散射矩阵的校准

在瞬态极化雷达测量体制下,利用正负斜率线性调频脉冲虽然可以在一个脉冲周期内测量得到目标的极化散射矩阵,但对于高速运动目标,如果不对多普勒频移加以补偿,测量结果将产生误差.本文提出了利用正负斜率线性调频脉冲对在一个脉冲周期内估计目标多普勒频移的方法,并分析了其信号处理过程,导出了多普勒频移估计的表达式,可以对匹配滤波器进行多普勒补偿,提高极化散射矩阵的测量精度.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.     

关于克服多普勒频移的地址码捕获算法研究

论文对传统的扩频地址码捕获算法进行了分析,指出了其在有多普勒频移情况下的缺陷,进而提出差分相干捕获算法,给出原理框图,并仿真分析了改进算法的性能。结果表明,改进算法对由于多普勒频移造成的匹配滤波器输出信号能量下降具有很好的抑制作用。     

基于水下动目标LFM回波检测的累积归一化算法

水下声信号处理中通常采用匹配滤波器作为线性调频回波的最优检测器,并且根据匹配滤波器输出的峰值位置估计目标距离,但对于径向速度未知的动目标线性调频回波信号,多普勒频偏造成的回波和样本失配将导致匹配滤波器检测性能下降。在Dechirp算法基础上提出了可以用于混响噪声背景下动目标线性调频回波检测的累积归一化算法,仿真测试表明,该算法在混响噪声背景下具有良好的检测性能,并且根据判决向量的峰值位置可以估计目标径向速度。     

线性调频匹配滤波器的ARM回波提取技术

针对反辐射导弹(ARM)及其载机的雷达回波特性,提出一种改进的ARM回波提取方法,即先根据载机回波多普勒频率的估计值对时延信号进行相位补偿,然后与原信号相减抑制载机回波,再用线性调频匹配滤波器积累ARM回波。通过分析不同调频匹配误差条件下的滤波器性能,获得了有价值的结论。仿真实验表明该方法在低信噪比下仍然可以有效地提取ARM回波信号。     

基于离散小波变换提高MTD检测性能的仿真分析

MTD雷达的多卜勒滤波器组由于加权处理而工作于失配状态,文献[1]介绍了一种利用离散小波变换(DWT)补偿信噪比损失的方法,但这种方法仅在回波多卜勒频率与滤波器中心频率偏移比较大时方显出其优势.作者在文献[2]中提出了一种基于加权FFT(WFFT)与FFT-DWT并行处理的新方法.本文则直接将WFFT与DWT作串行链接,仿真结果表明,该方法在整个频率范围内具有最优的检测性能.     

Detection of the Doppler frequency shift in acoustic remote sensingsystems

Presents a new method of using a tracking filter and phase-locked loop (TFPLL) to detect the Doppler frequency shift from atmospheric acoustic echo signals. Under the constraint of limited signal duration, this method has high resolution in frequency (velocity) and space (height)     

基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测

频控阵-多输入多输出(FDA-MIMO)雷达在检测运动目标时,由于发射阵元间的频率偏移与目标的速度耦合,因此在慢时间维出现严重的多普勒扩展,进一步造成各接收通道的信号能量无法相干累积,极大降低了系统的检测性能。针对此问题,该文提出一种基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测算法。首先建立了FDA-MIMO雷达运动目标的回波模型,分析了频偏带来的多普勒扩展问题;然后在给出最大似然接收机模型的基础上,提出一种基于插值滤波的重采样算法来补偿FDA-MIMO雷达在检测运动目标时引起的多普勒扩展。仿真结果表明:该文所提算法在抑制多普勒扩展的同时,能够补偿子目标回波在距离维的跨单元走动,实现信号能量的相参累积。      

基于RDNLMS的机载外辐射源雷达杂波对消

该文利用RDNLMS算法对消机载外辐射源雷达多普勒展宽的直达波、强杂波,推导了RDNLMS滤波器的传递函数,在此基础上提出一种非均匀多普勒频率抽取方法,在降低计算量的同时尽可能减小了因抽取带来的性能损失。该方法既能确保强杂波落在所抽取的多普勒频率上从而被有效对消,又能保证抽取间隔不致过大进而使较弱的杂波也得到适当的抑制。仿真实验表明:当对消阶数相同时,非均匀多普勒频率抽取方法比均匀抽取对消性能提高2.4 dB。     

一种基于二维处理的OFDM信道估计算法

该文提出了一种新的信道估计算法,用于无线移动信道下的正交频分复用(OFDM)系统。该算法对接收的导频信号(Pilot)分别在多径展宽域和多普勒展宽域进行处理,显著地降低了子载波间干扰和高斯白噪声的影响。此外,多普勒展宽域处理的滤波器是动态设计的,具有良好的自适应性。仿真结果表明,在不同的多普勒频偏下,该算法都有良好的性能。     

混合扩频测控体制下高精度测速研究

针对具有大多普勒偏移的DS-FH/MSK信号进行捕获和多普勒偏移估计问题,介绍采用匹配FFT技术对载波进行粗估计,采用FFT频谱细化算法对载波多普勒频移进行精估计的方法。在较短的时间内同步系统的同时,对多普勒偏移进行高精度的估计和补偿。该方法对载波的多普勒频移的粗略估计能解决载波同步的问题,而对多普勒偏移的精确估计能解决测速问题。通过仿真表明,该方法能更快,更高精度地完成多普勒频移的估计,从而完成测控体制下高精度测速的要求。     

毫米波雷达直升机旋翼回波匹配滤波研究

针对低重频毫米波雷达直升机旋翼回波信号检测中旋翼回波信噪比低的问题,本文采用发射大时宽带宽的线性调频信号,接收匹配滤波处理以增加旋翼回波信号的信噪比,并推导了线性调频旋翼回波模型。由于旋翼旋转对雷达回波产生调幅效应,使其对线性调频匹配滤波器失配,造成信噪比的下降。本文利用匹配滤波的概念,用旋翼匹配滤波器组近似达到了旋翼匹配滤波的性能,提高后端旋翼回波检测的信噪比。     

一种新的匹配滤波器工程实现方法

在声呐信号处理中,为提高探测距离,可增加发射信号的长度,但这往往会超出FFT长度。利用强大的硬件平台,提出了一种新的水声信号处理中匹配滤波器的工程实现方法,即使用所有分段副本信号分别与回波信号进行匹配,选取最佳结果作为输出。仿真结果表明此方法可大大提高检测率。