低频超宽带步进频率收发系统的设计与实现

收发系统的设计与实现是低频超宽带步进频率地表穿透雷达系统的关键技术之一。文中面向低空探地应用,着重讨论了超宽带脉冲步进频率雷达收发系统的参数设计、并行分时信号源的设计实现、收发系统射频凹口的设置和修复等几个问题。闭环一维距离像拼接结果表明,该收发系统具有体积小、重量轻、性能良好的特点,适合低空无人机载平台使用,为后续高分辨大范围SAR成像及浅埋目标探测等信号处理研究打下了良好的基础。     

基于耦合三线结构的宽带功分器研究*

由于传统的威尔金森功分器需要通过多级传输线的级联来拓展其工作带宽,增加了电路设计的复杂度。因此本文提出了一种基于耦合三线的宽带功分器结构。通过在四分之一波长传输线的两端分别引入一节耦合三线,使功分器实现了宽带特性。采用三线耦合器与阻抗变换理论,对影响功分器工作带宽、输入输出端口匹配度和隔离度参数进行了理论分析,并设计制造了基于此结构的宽带功分器。测试结果表明该功分器具有很好的端口匹配、传输损耗和端口隔离特性。     

基于级联式偏置锁相环的低相噪宽带频率合成器*

为提高锁相环的相位噪声性能,本文设计了一种级联式偏置锁相环来实现宽带低相噪频率合成器,通过理论分析得到其相位噪声模型,证明了该技术能够有效地降低锁相环路中鉴相器的噪声基底,并且混频交互调产生的所有杂散可由环路滤波器抑制,从而将窄带高频谱纯度信号扩展为宽带高频谱纯度信号。基于该技术提出了2GHz ~5GHz 的低相噪宽带频率合成器方案,并对其相位噪声指标进行了分析。理论与实验结果表明,相比于传统的小数分频式锁相环方案,该方案的带内相位噪声有明显改善。     

Dynamic denoising studies in wideband radio channel measurement and modeling

The fixed level and dynamic denoising method was studied based on indoor-to-outdoor measured channel impulse responses ORs） at 5.25 GHz with radio frequency （RF） 100 MHz bandwidth. It is found that the dynamic ranges, peak powers and noise floors of the IRs are with close correlations. The comparisons with different denoising methods are given by deriving the power delay profiles （PDPs）, root mean square （RMS） delay spread （RMS DS）, number of paths （NOPs） and Ricean K-factors. It is concluded that the traditional fixed level noise cut is under estimate of DS and NOPs. The Ricean K-factors are of little sensitive to noise cut irrespective of what kind of methods applied. The PDPs are not very sensitive to the fixed level noise cut, however, obvious changes can be found by dynamic noise cut. The dynamic noise cut is preferred when clear noise floors is observed and decided from the measured IRs, it＇s of importance in data post processing for wideband radio channel measurements as well as the relevant modeling work.     

基于Vivaldi阵元的超宽带相控阵天线研究

研究了适合于二维相扫的宽角宽带Vivaldi天线单元,并对其组成的天线阵列进行研究,分析其宽带情况下的阵中单元特性及扫描特性,运用小阵实验进行了验证。     

自适应动态延时调整的SERDES技术在宽带数据传输中的应用

针对宽带高速数传需求,提出了一种基于SERDES技术实现高速传输的解决方法。通过对串行器/解串器(SERDES)原理进行研究,提出了一种利用Idelay原语实现SERDES延时的自适应动态调整方法,可动态调整延时2.496 ns,解决了SERDES传输时固有的相位漂移问题。实验结果表明,基于SERDES技术,可实现60个通路、每路850 Mb/s的传输速度,满足了项目需求,且易于移植,对于高速、多路数传系统设计有参考意义。     

水下小体积阵的二维宽带目标被动定位

传统的宽带聚焦波达方向估计算法需要预估方位信息,不准确的前期预估将使最终估计结果出现较大误差。研究了一种基于无噪相关矩阵的二维宽带聚焦算法,利用各频点的频域无噪相关矩阵构造聚焦矩阵,不需要进行前期预估,避免了前期预估对最终估计结果的影响,且适用于任意结构阵列。该算法计算复杂度低,分辨率高,估计误差小。当基阵布放的深度已知时,可实现目标定位。基于9元体积阵的目标被动定位,对该算法进行了验证。     

基于二分搜索的宽带多普勒模型信号捕获方法

针对深空通信等超高动态低信噪比通信场景中,传统信号捕获方法存在着动态范围不足、精确度不够以及使用窄带多普勒模型导致对接收信号近似精确度不高的问题,提出一种基于二分搜索的接收端采样率调整方法。使用宽带多普勒模型对接收信号进行建模,并使用扫频余弦类信号进行多普勒频偏估计和定时估计,处理多普勒伸缩后的信号与本地信号采样率不匹配的问题。对所提方法进行同步性能仿真,仿真结果表明,所提方法采用正反扫频线性调频(UD-LFM)信号,能在信噪比为-49 dB、最大多普勒频偏为2 MHz的条件下,多普勒频偏估计误差小于400 Hz,定时估计误差不超过60 ns。相比不使用本文所提方法进行直接捕获,本文所提方法具有更高的捕获精确度以及更低的信噪比门限。     

基于G.729A和G.729D的宽带语音编码实现

根据7kHz声频编码标准G.722,采用正交镜像滤波器(Quadrature Mirror Fihers,QMF)法将宽带语音划分为等频带的子带,而后采用高质量的语音编码标准G．729,对低频带使用简化的G．729A,高频带使用较低比特的G．729D,实现了低时延的14．4Kb／s的宽带语音编码。     

自适应信号分解方法在主动声呐信号处理中的应用研究

利用基于“Matching Pursuit”算法的自适应信号分解方法,探讨了主动声呐信号处理中多目标回波的检测及参数估计问题。该方法既能实现多目标分辨,又能提取出更多的目标特征信息,所以能够充分发挥宽带信号的优势。再者,不仅对更广泛类型的发射信号具有普适性,而且分解结果能为下一段接收数据的选取提供参考信忠。因而,同已有的信号处理方法相比,该方法具有明显的优越性,是一种比较好的信号分析方法。仿真实验证明了该方法的有效性。