光纤陀螺抑制过调制串扰的多态方波调制方法

光纤陀螺方波调制信号引起的调制串扰会导致陀螺输出信号的不稳定,恶化阈值、标度非线性等指标。过调制技术是采用增大调制相位来抑制噪声的一种方法,根据过调制串扰的相关解调原理和模型,推导出含过调制串扰的陀螺输出表达式,指出过调制相位是影响串扰量的重要因素。针对增大过调制相位引起串扰量增加的问题,提出一种抑制过调制串扰的多态方波调制方法,利用响应余弦函数的周期性和调制波形的重复性,产生统计上相关性很小的调制信号和解调信号,在一定的延迟时间下,调制信号及串扰信号与解调信号的相关结果为0,在相关解调过程中减小串扰量。仿真和实验结果表明,该调制方法对串扰信号的抑制作用相比方波过调制提高一个数量级,陀螺的零偏稳定性和阈值指标相比方波过调制改善约40%。     

基于相位赋形的方向调制信号综合方法研究

方向调制技术采用多天射阵列在天线端综合出具有方向特性的数字调制信号,是近年来物理层安全通信领域研究的热点之一。现有方向调制信号综合算法主要基于遗传算法和矢量法,但由于不同文献研究的通信系统模型不同,基于这两种算法的方向调制信号应用都具有一定的局限性。该文从窃听接收机所在的非期望方位接收方向调制信号星座点之间的相对相位关系产生畸变这一方向调制信号物理层安全本质出发,提出一种基于相位赋形的方向调制信号综合算法。首先根据不同的通信模型建立期望的相位波束空间覆盖函数,然后对期望的赋形相位波束采用空间傅里叶变换得到发射阵列的加权值。仿真结果表明该文提出的方向调制信号综合算法适用于笔形相位波束单用户信道、扇形相位波束的广播信道和多用户正交信道等不同的通信应用场景,为方向调制信号在不同通信场景中的应用提供技术支撑。     

光开关串扰及其对光控相控阵列系统的影响研究

建立了光开关时延波束形成网络中光开关串扰和光控相控阵列的模型,在此基础上,通过计算机数值仿真,研究了光开关串扰对光控阵列方向图,包括最大值指向偏移、旁瓣电平的影响以及对阵列接收的线性调频(LFM)雷达信号的脉冲压缩的影响。仿真结果表明光开关的串扰比应小于20dB。     

相位加权实现多方位合成波束的研究

在空域多个任意方位同时合成波束有利于数字阵列雷达多功能、多任务的实现.文中介绍了相同信号在空域多个方位合成波束的原理和目前采用饱和功放发射需解决的问题;在此基础上提出了用相位加权解决这些问题的方法,最后通过仿真对正常发射、相位加权方法和改进相位加权方法发射的波束主瓣增益进行了对比,验证了该方法在保持副瓣性能上的有效性与工程实现的可行性.     

一种轻巧型接收数字波束雷达系统的实现

针对数字波束相控阵雷达多通道问题,提出利用多路复用技术实现全数字阵接收多波束相控阵雷达的一种解决方案。天线阵列直接采用高频二相调制,将接收多通道直接模拟合成一路传输处理,基带提取各个天线单元回波数据信号、相位幅度加权,基带实现任意接收数字多波束。该技术突破单通道数字波束相控阵雷达接收技术,使天线体积大幅度减小,雷达系统轻巧,低成本;灵活软件配置阵列,降低调试、测试、工艺、加工复杂难度,有利于雷达综合性能提升。     

频率分集阵列波束形成分析

传统相控阵天线阵列通过移相器改变相位实现波束扫描,频率分集阵列可省去复杂的移相系统,阵因子方向图与距离相关。通过改变单元间频率的增量来实现相位的改变,频率增量引入了距离维、时间维、角度维变量。探讨了频率分集阵列距离维的周期性特征,并分析了对单元馈电幅度不同加权下对阵因子的影响。最后分析了时间调制对频率分集阵列波束形成的影响,仿真给出了实验结果。     

一种小尺寸极化阵列及其高精度定位波束形成

提出一种偶极子天线单元构成的极化敏感阵列用于全球卫星导航信号的接收,经过阵列信号波束形成后,在抗干扰的同时保留卫星导航信号中载波相位测量值的准确性,可用于基于载波相位测量的高精度差分定位。与传统的圆极化天线阵列相比,该阵列具有阵元构造简单、尺寸小的特点。通过建立极化阵列接收信号模型,分析了天线极化和波束形成算法对卫星导航信号相位的影响,给出了相适应的相位中心稳定的数字波束形成算法。仿真验证了分析的正确性和算法的有效性。     

基于改进差分进化算法的时间调制阵列多波束优化形成

提出了一种基于时间调制阵列的数字多波束形成方法。时间调制阵列会产生基波分量和各次谐波分量,通过调整各个单元的控制时序,实现谐波分量的幅度和相位综合,可以在正负第一次谐波处实现期望方向的波束形成。同时采用改进差分进化算法来优化控制时序,进一步降低最大旁瓣电平,实现两个指向不同的数字波束的设计。最后通过与时间调制阵列波束形成和基于基本差分进化算法的时间调制阵列波束形成对比,验证了该算法在数字多波束形成中的可行性和有效性。     

基于注频锁相技术的发射波束形成系统

研究了利用注频锁相技术实现低成本、高集成度、高效率的发射波束形成系统。首先介绍了发射波束形成的原理,并研究了注频锁相振荡器相位系统平衡点的稳定性,根据注频锁相振荡器的相位噪声理论给出了注频锁相振荡器阵列的设计原则,然后根据理论分析设计了一种可以产生高稳定度、低相位噪声具有任意相位加权系数的多通道射频相干信号的波束形成系统,利用计算机仿真该系统实现了发射波束扫描,证明了基于注频锁相技术的发射波束形成系统的可实现性。最后搭建了四通道注频锁相振荡器阵列,测量结果表明注频锁相振荡器阵列可以产生具有任意相位加权系统的多通道相干信号,进一步证明了该发射波束形成系统的有效性。     

基于弱光栅阵列增强的Φ-OTDR传感系统性能分析

在基于弱光栅阵列增强的相位敏感光时域反射技 术(Φ-OTDR)传感系统中,通过以弱光栅阵列(FBG)的反射信号代替传统Φ-OTDR中的瑞利散射信号,并通 过匹配干涉仪来解调出相位变化,实现分 布式测量。本文研究了弱光纤光栅阵列对Φ-OTDR振动传感系统 信噪比(SNR)改善的效果,并分析了随 之带来的串扰影响。实验结果表明,相比于传统Φ-OTDR传感系统,采用约－35 dB反射率弱光栅阵列增强 的Φ-OTDR传感系统有着更低的相位噪声水平,信噪比提高了33 dB;由于弱光栅阵列中的串扰影响,在 光纤2.4 km处的噪声水平相比于入射端上升了18 dB,但仍然好于无光栅阵列的Φ-OTDR系统。     

雷达数字波束形成及其数学分析

从相控阵雷达波束形成原理逐步引出了数字波束形成技术,并就其数字配相和幅度加权进行了详细的数学分析。给出了一种数字波束形成器的实现结构,也客观地指出了目前在工程实现中仍需注意的一些问题。     

基于窗函数的相控阵天线技术研究

对相控阵天线的基本原理、天线阵的加权方式及窗函数的概念进行了研究。利用MATLAB软件对相控阵天线方向图进行了仿真,重点通过窗函数仿真了相控阵天线的波束方向图,直观地显示出加权对于相控阵天线波束形成的影响。     

相控阵雷达孔径渡越时间的数字补偿方法

分析了孔径渡越时间对相控阵雷达信号的影响,它包括信号的时移、幅度加权和能量损失。提出一种基于信号处理方法的相控阵雷达孔径渡越时间数字补偿方法,可以补偿孔径渡越时间引起的信号时移和幅度加权。通过对典型阵列孔径渡越时间的补偿仿真,表明该方法的正确性和有效性。     

相控阵雷达反演口径分布实现方位超分辨

为了实现普通相控阵雷达的方位超分辨,需要知道天线阵面的幅相分布。通过对相控阵天线单元进行时序Ｗａｌｓｈ－Ｈａｄａｍａｒｄ相位权重可以反演该天线阵面的幅相分布。在此基础上再采用超分辨算法就可以得到目标的超分辨方位信息。所采用的超分辨算法是抗噪性和鲁棒性均较好的逐次逼近算法。为了得到平缓的相位分布,减少相位权重次数,对于不在正常方的目标采用了附加线性相位分布波阵面地准的方法,经数值仿真,对于一个Ｘ波段     

Study of behavior of digital modulations for beam steerable reflectarray antennas

This paper investigates the bit error rate (BER) performance of digital modulations in a system with a scanning reflectarray antenna. A reflectarray causes intersymbol interference (ISI) in a digitally modulated signal, its phase shifters' phase errors cause signal distortion, and its phase shifters' phase transient causes beam pattern degradation during direction switching. In this paper, composite signal models of the reflectarray are established for both static and transient states. Due to different feed-to-element distances and the element-to-observation distances, different delays exist in signal components. These delays cause ISI whose effect is analyzed and evaluated. Effects of phase shifters' phase errors and phase transient during beam switching are also analyzed and evaluated. Numerical calculations and simulations are performed. The analytical and simulation results for an example reflectarray at f/sub c/=26.5 GHz and bit rate of 1.325 Gbps show that the BER degradation due to ISI is proportional to the symbol rate and the loss ranges from about 1 dB to around 2 dB in E/sub b//N/sub o/, depending on original E/sub b//N/sub o/, for BPSK, QPSK, 8PSK, and 16QAM. The phase error effect is negligible for lower order modulations and is unacceptable for higher order modulations such as 64QAM and 256QAM. The degradation due to phase transient effect is about 2 dB for BPSK and QPSK.     

Analogue and digital transmission using polymer optical fibre

The performance of a hybrid AM/BPSK (amplitude modulated/binary phase shift keying) polymer optical fibre transmission system has been investigated. A BPSK modulated 2 Mbit/s pseudorandom digital channel is substituted for one of the AM channels in a 60-channel cable TV system. For the digital channel, a bit error rate of <10^-9 is obtained after transmission through 200 m of fibre. The results show that distortion caused by laser nonlinearity did not degrade the system at low modulation depth     

二次下变频实现宽带数字波束形成

宽带相控阵宽角扫描波束形成中,常用模拟延时线技术解决复包络偏移问题,但硬件的高代价阻碍其实际应用。本文在基于跟踪状态及发射线性调频信号的假设下,提出一种二次下变频方法实现宽带数字波束形成,本方法首先对阵元级接收数据进行模拟混频实现去斜,数字域再进行二次下变频,相位补偿后实现波束形成,最终通过傅氏变换获得散射点信息。     

一种恒定束宽的宽带自适应波束形成算法

宽带波束形成是相控阵雷达数字信号处理的难点。针对目前宽带波束形成只能满足单一恒定束宽或自适应情况,为兼具两种优势使雷达工作状态更佳,文中基于最小二乘算法提出了一种自适应波束形成方法,该方法通过获得自适应参考波束图,确定波束图恒定范围根据最小二乘算法求取其他频点权值,并进行宽带波束形成。该方法不仅能保证恒定束宽,而且可实现自适应零陷控制。仿真实验证明了算法的有效性。     

A carrier-phased satellite receiving array

The carrier-phased array—in which array phasing is derived from the incident modulated signal—is conceptually a very simple means of achieving automatic beam pointing in communications systems. The technique is particularly suitable for satellite reception applications, although careful consideration must be given in a practical design due to problems associated with the low signal levels derived from satellite broadcasts. In this paper, the basic principles of operation of such an array are described and the requirements of a practical system are addressed, resulting in the design and evaluation of an array system suitable for use with BPSK modulated signals from a communications satellite.