适用于海上卫星通信终端的快速测试系统

针对海上卫星通信终端在性能调试、系统联试和试验现场环节中关键特性的快速检测需求,设计和开发了一套便携式测试系统。测试系统可模拟生成码片速率为3.069 Mchip/s的星地前向扩频信号,接收解调数据速率最大为2.0 Mb/s的返向正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)调制信号,且具备快速检测终端捕获和跟踪卫星信号时间是否优于7.0 s的能力。采用软件无线电思想,基于Matlab的卫星信号模拟程序替代现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)完成数据的组帧、加扰和扩频处理,降低了测试系统开发难度和周期,并提高了适应性和灵活性。各阶段的应用结果表明,便携式测试系统能够快速测试卫星通信终端的关键特性,为现场及时发现并定位问题提供了可靠依据。     

AN/GSC—4型数据终端设备

AN/GSC—4的理论特性1.概述本节讨论 AN/GSC—4系统的理论特性。由于传输通路(有线电缆载波设备)会使振幅和延迟失真,頻率误差、和噪声引入接收信号,因此必須考虑这些因素对系统性能的影响从而规定对传输通路特性的要求。下面通过分析可表明上述因素对系统性能的影响。由此可見为满足系统的工作要求规定了最起码的传输通路的性能。     

测量总论

0623992标定方法提高布拉格光栅解调系统测量精度研究[刊,中]/张翠//激光与红外．—2006,36(6)．—483-486(G)文章针对光纤解调系统的标定问题,介绍了布拉格光要栅解调系统的工作原理,设汁了系统标定结构,介绍了没有标准光栅、有单个标准光要栅和用双标准光栅三种不同标定方法,引用实验数据具体说明,得到采用双标准光栅标定法可以使光栅解调系统测量精度达到±5pm,重复性最大误差为±8pm。参5 0623993电力机车接插件性能微机检测仪及其参数的确定[刊,中]/曹青松//南昌大学学报(工科版)．—2006,28 (2)．—134-136,140(G)在电力机车接插件电气性能要求的基础上,用检测电路将接插件的电阻值转变成电压值,再采集到计算机中进行处理,从而设计出一套接插件性能微机检测系统。通过分段线性化的方法解决了该检测系统参数非线性问题,并用MATLAB软件进行仿真和计算机辅助优化设计,最终实现了检测仪参数的确定。现场使用表明该检测系统方便、快捷、准确。参6     

如何为你的系统选择合适的高速转换器

目前,无线和有线通信系统的设计者们迫切需要低噪声、高速度、多载波、高带宽的器件以及更快速的系统开发手段。图1中所给出的高速转换器在测量信号通路中具有功放频应预矫功能,在接收信号通路中具有基带(I／Q)信号检测功能,在传输信号通路中具有信号调制功能。     

一种高速差分混沌移位键控系统

差分混沌键控(DCSK)系统的最大缺点是参考信号和数据信号消耗了相同比例的比特能量和数据传输速率.为了克服这一缺点,提出了一种高速差分混沌键控系统(HR-DCSK).该系统缩短了原来DCSK参考信号的长度,同时数据信号携带2 bit数据,并将数据信号重复发送,提高了数据传输速率和能量效率.推导出在高斯信道中的比特误码率公式并进行仿真,理论分析和仿真表明,在相同信噪比下,HR-DCSK比调频差分混沌键控系统(FM-DCSK)误码率降低了10％.     

卫星通信抗截获信号波形设计

针对卫星通信信号传输隐蔽性不高的问题,提出了一种抗截获的信号波形设计方法。采用具有循环平稳特性的大信号掩盖不具有循环平稳特性的弱信号,含有重要信息的弱信号成为大信号的背景信号,实现卫星信号的隐蔽传输。弱信号包含正常业务数据和重要数据,利用随机跳码扩频和随机跳时将两者合并的同时,可将重要数据隐藏于弱信号中,并破坏弱信号的循环平稳特性,提高重要数据传输的安全性。对信号波形仿真分析,在大信号和弱信号的功率比高于7 dB时,盲检测不到弱信号的存在,表明设计波形具有抗截获性。最后对弱信号解调性能仿真分析,表明抗截获能力提高的同时,其传输性能仍在可接受范围内。     

FTN系统中卫星通信QPSK信号的频偏估计研究

本文研究快于奈奎斯特信令(FTN)系统中的无数据辅助的QPSK信号频偏估计方法.相较于奈奎斯特系统,FTN系统的脉冲会叠加的更紧密以此来提高数据速率.据此,将FTN理论应用在卫星通信系统中吸引着众多研究者的目光.然而,由于FTN系统中码间干扰是不可避免的,在接收端准确的估计出频偏变得愈加困难.为了提高估计性能,本文基于接收信号同相与正交分量交叉项与二阶差分项信息,提出一种利用快速傅里叶变换(FFT)估计频偏的方法.仿真结果证明,本文提出的方法可以准确地估计出频偏值.     

基于特性数据的雷达目标回波仿真

随着计算机建模与仿真技术和数字电子技术的快速发展,雷达仿真技术成为雷达系统设计和性能验证必不可少的辅助手段。目标回波仿真通过模拟具备距离、方向、多普勒速度、幅度等特征信息的目标回波信号,验证雷达性能。本文介绍一种存储转发式的半实物雷达目标回波仿真系统,描述了目标回波信号仿真的工作原理,并阐述了在雷达目标回波仿真中利用特性数据解算目标特征信息的过程。     

基于FPGA的激光回波数据采集与传输系统

传统的激光测距机只是通过测量激光发射主波和目标反射的回波的时间间隔来测量目标距离的。这种方法简单易行,但是没有充分利用信号波形所携带的信息,没有达到探测系统的最佳信噪比。为了提高信号的信噪比、增加激光测距机的作用距离,可以采用全波形高速采样的方案,这些激光全波形数据可用于后续处理的幅度累加、自相关、互相关等处理,能够有效地提高回波信号的信噪比。本文的工作是这种测距方案的一个重要组成部分,包括高速AD采样、FPGA的时序控制、数据采集和传输等部分。针对激光回波数据采集与实时传输的要求和AD采样芯片的多通道、数据量大、速率快的特点设计了基于现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)、单时钟先进先出存储器FIFO(First-In- First-Out)和RS232接口总线的激光回波数据采集与实时传输系统。系统主要以FPGA和RS232协议为核心,主要研究采用状态机设计模块来将系统各个模块联结起来。由FPGA向AD芯片写入配置数据的同时,也接收AD芯片的输出数据并送入到FIFO存储器进行缓存和运算处理,处理好的数据由RS232总线发送给上位机进行数据处理。仿真实验结果表明系统逻辑准确,可以满足激光回波波形实时采集与传输的基本要求。     

抑制LOFDM系统PAPR非线性压扩变换算法

针对网格正交频分复用(LOFDM,lattice OFDM)系统具有较传统OFDM系统更高峰均功率比(PAPR,peak-to-average power ratio)的问题,在将传统非线性压扩变换应用于LOFDM系统的同时研究并分析了一种新的基于原信号统计分布特性的连续可导非线性压扩算法。该算法从原信号的渐进高斯分布特性出发并对原信号的幅度分布函数进行截断逼近,在保持平均功率不变的条件下,将压扩后的信号限制在与原信号分布特性一致的特定范围内,使压扩后的信号在保持其原有分布特性的同时,能更大程度改善系统PAPR和误比特(BER,biterror ratio)性能。理论分析和仿真实验表明,所提出的算法性能要显著优于传统非线性压扩算法。     

基于OFDM的雷达通信一体化信号设计

随着雷达系统和通信系统的快速发展,二者之间相互融合,能够凸显一体化系统设计和应用便利优势,如在通信系统方面,高数据速率传输能够更好地满足信号大带宽拓展需求,在一定程度上推动通信工作频段往高频段方向发展,有利于进行一体化的信号设计和应用。为此,从正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）信号的峰值平均功率比（Peak to Average Power Ratio,PAPR）性能问题出发,通过仿真分别研究和探讨不同子载波数目以及调制方式对于OFDM一体化信号的PAPR特性的影响,列举两种改善PAPR性能的技术方法,以期达到预设的研究目标。     

干扰条件下基于NOMA技术的数据链系统性能分析

航空集群作战场景中电磁环境差且需传输业务量大,数据链频谱资源愈发紧张。针对上述问题, 采用NOMA技术提升数据链频谱利用率并分析干扰条件下基于非正交多址接入(NOMA)技术的数据链系统性能。首先针对航空集群作战场景特点,建立了基于NOMA技术的航空数据链系统模型,推导了系统可获得最大速率表达式。其次考虑路径损耗与莱斯衰落的影响, 推导出系统中断概率的闭合表达式,为估算系统性能提供了快速有效的方法。仿真结果验证了理论推导公式的准确性,并进一步分析了信号发射功率、传输距离、敌方干扰以及数据速率等因素对系统性能的影响。      

基于波长选择开关的OCDMA编解码系统实验研究

提出了一种基于波长选择开关(WSS)和光纤时延线结构的动态可重构、高码片速率的二维跳频-扩时(WH/TS)编解码器实现方案,阐述了其工作原理并进行了系统实验验证与仿真研究。设计实现了数据速率为2.5 Gbit/s的光码多分址(OCDMA)实验系统,完成了40 km的传输实验,并实际测得编码器的群时延和插损特性,利用VPI软件仿真验证了编解码器的码片速率可达500 GChip/s。实验结果表明:基于WSS和光纤时延线的编解码器不仅能够正确完成脉冲信号的编码和解码,而且传输系统实验的误码率(BER)优于1.00×10-9。     

一种跨层的OFDMA系统调度和资源分配算法

 针对OFDMA系统下行链路资源分配和调度问题,提出了一种基于跨层设计的时频二维分配算法(CLSA),在资源分配同时考虑用户物理信道状态信息以及MAC和数据链路层的用户速率要求、延时要求、分组差错率要求等QoS需求,以提高系统吞吐性能以及中断率性能做为算法的设计目标.通过大量的仿真实验验证算法的性能,并与现有的经典算法(OFDMA系统中的MPF算法和M-LWDF算法)性能进行了对比分析.仿真实验结果表明,CLSA算法在系统有效吞吐性能和中断率性能方面有较好表现.     

40Gb／s多信道新型码传输色散特性的研究

不同码型的色散特性对40Gb／s多信遗通信系统有重要的影响。采用分步傅里叶法求解信号在多信道系统中满足的耦合非线性薛定谔方程组，建立40Gb／s多信道通信系统的传输模型，仿真分析了NRZ码和RZ码的传输性能，并引入时频分析方法分析信号。仿真结果表明RZ码能量集中，误码率低，在40Gb／s通信系统中RZ码对PMD还有一定的抑制作用，且降低了对系统OSNR灵敏度的要求，更有利于现在的10Gb／s的光纤通信系统速率升级到40Gb／s。     

基于自相关的码速率估计技术

针对现代数字通信系统中广泛采用的MPSK调制信号,分析了其相位跳变特征以及码速率估计的本质,将相关运算应用在隐含周期性检测中,提出了一种基于自相关的码速率估计算法,通过Matlab仿真验证了算法性能,并与基于包络谱单谱线检测的码速率估计方法进行了性能对比。该算法突破了传统基于谱的检测算法对数据长度和信噪比的限制,实现了在低信噪比、少符号数条件下MPSK信号的码速率估计。     

基于Landweber迭代算法的欠采样恢复数字预失真技术

传统宽带数字预失真(DPD)为了更好地矫正功率放大器(PA)非线性特性,通常要求反馈通道带宽达到发送信号带宽的5倍,相应地要求更高采样率的模数转换器(ADC),这将导致数字预失真系统面临着硬件成本和能耗问题。针对这一问题,该文提出一种基于Landweber迭代算法的欠采样恢复(USR)数字预失真(Landweber-USR DPD)技术。这种以内外循环的方式进行处理,可将反馈通道带宽从理论要求的5倍降低至2倍,以良好的质量从欠采样的功放输出信号中恢复全频带的输出信号,使还原出的数据更接近真实的功放输出信号,以实现更好的预失真效果。实验选用基于单管氮化镓(GaN)器件的宽带F类功率放大器,在1.8 GHz工作频点下用5 MHz的长期演进(LTE)信号激励,反馈ADC速率分别设置为全采样速率(40 Msps)和欠采样速率(10 Msps)。实验结果充分证明了Landweber迭代算法恢复功放数据的可靠性以及Landweber-USR DPD技术的有效性,为宽带通信系统中数字预失真技术的工程实现提供了有效降低ADC采样率的思路和方法。     

一种新的酉空时调制

为了更有效地提高系统的频带利用率,该文提出一种多调制方式联合的设计思想,并推导出其实现的必要条件和几种可能途径。由理论结果导出一种新的调制方式差分相位酉空时调制(DPUSTM),并设计了相应的非相干解调算法。DPUSTM将酉空时调制(USTM)和差分相移键控(DPSK)调制有机地融合,在提高系统频带利用率方面比目前已有的USTM系统更简单易行。可以较低的复杂度分别解调出酉空时(UST)信号和DPSK信号,不仅保持了UST信号低误比特率的优点,并可适用于多种速率并行传输的无线数据通信。仿真结果证明理论分析和给出的设计是有效的,而且表明了DPUSTM的性能可比USTM和DSTM更优越。     

基于OES的等离子体刻蚀过程

光学发射光谱(OES)诊断技术是高密度等离子体刻蚀工艺过程的关键技术,OES信号作为一种实时信号可以用来预测刻蚀过程的进展程度和判断刻蚀性能的好坏.在自行研发的等离子体刻蚀机平台上,采用美国海洋公司的OES传感器系统,采集多晶硅刻蚀工艺中所产生的OES信号,利用主元素分析法(PCA)对OES数据进行压缩处理,提高了实时信号的快速处理能力.对实验数据的分析表明:波长为405 mn的OES谱线可以明确显示出等离子体刻蚀进程,是一条表征等离子体刻蚀过程的状态检测及终点检测控制的特征谱线.在此基础之上,提出了基于PCA法的终点检测算法,用以判断刻蚀终点.     

基于延迟自相关特性的码速率测量技术

通信信号的识别与解调是通信侦察的重要研究内容,在通常情况下,通信信号的很多参数并不知道。本文介绍了一种基于通信信号码延迟自相关特性的码速率测量技术,并给出了码速率测量理论分析及基于硬件的实现技术,仿真和实验结果表明本方案具有较高的测量性能。