统一测控系统新一代综合基带设计研究

近年来,我国微波统一测控系统取得了长足进步,但现有测控综合基带面对测控任务的逐步密集、测控系统的日益庞大以及测控技术的不断发展,在系统和应用层面暴露了较多技术短板。因此,在对比分析同类技术发展趋势和设计需求的基础上,提出了以前端射频信号数字化、后端基带处理虚拟化为基础,以云计算架构和资源“池化”技术为核心的新一代综合基带体系架构,以及在设计实现中应重点研究的宽带射频信号采集、海量数字信号I/O、零中频接收架构、信号处理硬件加速等关键技术,以期推动统一测控系统综合基带技术发展。     

基于无线通信技术的多点动态温度测控系统

文中设计了以ATmega8 AVR单片机为下位机控制核心,基于无线通信技术的多点动态温度测控系统。采用单总线的数字温度传感器DSl8B20进行温度的多点数据采集,利用无线收发模块nRF905发送数据。上位机利用无线收发模块nRF905接收数据,并与工控PC机进行通讯;PC机作为该系统的后台,对温度进行远程监控。将该测控系统应用于某粮仓温度监控,不仅实现多点、动态的粮仓内部温度监测,还通过数据的无线传输,实现了粮食的分布式储存和集中式监控,极大地提高了工作效率和系统的稳定性。     

极化分集接收技术研究

在飞行器测控技术应用中,常采用极化分集接收技术改善信号哀落对测量和数据传输的影响。本文讨论极化分集接收方法、合成增益和误差分析,并提出工程实现的方案。所提出的方案适合在测控系统中不同条件下使用。     

基于分数阶傅里叶变换的双基地雷达线性调频信号的参数联合估计新方法

该文提出一种双基地MIMO雷达线性调频(LFM)信号参数的联合估计新方法。在所提出的新的双基地MIMO雷达的信号模型基础上,利用分数阶傅里叶变换对线性调频(LFM)信号的能量聚集特性进行提取,根据分数阶傅里叶变换域内的峰值点对多普勒频移尺度和时延进行估计,并采用FRFT-MUSIC算法实现了线性调频(LFM)信号收发角的联合估计,实现了收发角的自动配对。仿真实验验证了算法的有效性。     

新一代航天测量船测控仿真系统设计与实现

着眼于我国航天测控系统安全可控的发展新要求,在充分论证研究的基础上提出基于国产软硬件平台,采用构件和服务总线技术设计开发灵活便捷、自主可控的航天测量船测控仿真系统。文中描述了系统功能需求,提出了可重构的系统体系结构,重点论述了服务总线技术实现和船载测控设备外测数据仿真模型设计。应用结果证明该系统设计合理、灵活通用,能够满足航天测量船测控系统全面验证需求。     

某小型无人机无线电遥控遥测系统实现

介绍了无人机测控系统采用的FC-201／B无线数传电台收发一体机,详细论述了测控系统硬件接口电路和软件设计实现,结合高性能工控机和EL显示屏,实现对无人机的实时可视化监控,达到了设计要求,且成功应用于某小型无人机。     

基于ADS技术的新型网络测控系统

简述了测控系统的发展状况和发展趋势,讨论了现有网络测控系统的新需求,在此基础上介绍了一种新系统--自律分散系统(ADS).针对ADS的技术特点提出基于ADS技术的新型网络测控系统.该系统在体系结构上采用ADS技术的对等式结构,通信模式为匿名发布/订购模式,解决了传统测控系统面临的技术难题,很好地实现了系统的在线扩展、在线维护和容错,对未来网络测控的发展具有指导意义.     

压缩域直扩测控通信信号载波同步技术

为解决压缩感知理论在直扩测控通信应用过程中面临的压缩域信号载波同步问题,针对重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大与系统实时性要求之间的矛盾,提出了一种改进的压缩域Costas环技术,该环路不再需要进行信号重构,可以直接从压缩域信号中提取频率和相位信息。首先通过压缩域信号估计理论分析,给出了压缩域直扩测控通信信号处理框架,并提出了改进的压缩域Costas环路;然后对环路模型及其跟踪精度进行了理论分析;最后通过计算机仿真验证了该环路技术有效性。理论分析和仿真实验表明环路能够在压缩域中实现高动态信号的高精度载波跟踪和解调处理。压缩域Costas环技术可应用在基于压缩感知的宽带扩频测控通信系统、认知无线电等相关领域,具有一定工程应用价值。     

基于PMF-FFT的扩频信号多通道并行捕获

目前在扩频测控通信系统中越来越多地采用了部分匹配滤波和快速傅里叶变换（PMF-FFT）的方法来实现扩频信号的捕获,这里分析了PMF-FFT实现扩频信号捕获的算法原理、过程和性能,充分利用多通道并行处理架构,提出了基于PMF-FFT的频域（频率分槽）多通道并行捕获和时域（伪码分区）多通道并行捕获两种不同的实现方法,以满足不同的扩频测控通信系统对伪码捕获性能的应用需求。     

一种宽带多通道合成孔径雷达系统幅相特性测量与校正方法

多通道技术可以用来提高系统的频带宽度,是实现分辨率优于0.1 m的超高分辨率机载合成孔径雷达(SAR)系统的一种有效的技术途径。该文针对实际雷达系统中采用的单通道宽带信号发射、8通道下变频接收来完成宽带信号收发的方案,提出一种对该收发系统的幅相误差进行测量和校正的方法,该方法采用空间闭环辐射提取宽带收发通道的幅相误差,采取具有频偏误差修正的矢量网络分析技术完成多通道接收单元中各子通道幅相误差的提取,将两者结合用于补偿整个系统误差对信号合成和成像处理所带来的影响。实际测试数据和外场飞行试验结果验证了该系统测量和校正方法的有效性和可行性。     

一种基于无线传感器的血液净化监测网络设计

提出了一种基于短距离无线通信技术的传感器网络监测设计方案,设计中采用了MSP430系列微处理器进行信号调节和数值处理,通过集成电源模块、输入模块、无线传输模块和LCD显示模块形成患者生命体征监护传感器的终端节点;在阐述血液净化原理的基础上进行系统的硬件和软件设计,系统分析了各传感器节点与血液净化中心节点之间的实时网络数据传输,解决了血液净化中运行状态的过程控制、患者实时体征监测和实时参数调节等系列问题,最后通过实验仿真测试达到了个性化治疗和安全监控的目的。     

基于LM3S615的地下水位监测系统设计

本文介绍了一种地下水位实时监测系统的设计方案。该系统主要包括信号采集、无线模块、数据处理及存储三部分。压力传感器获得的信号进行调理放大,送入主控制器LM3S615进行A/D转换等处理,然后通过无线通信模块PTR8000发送到室内监控室。PTR8000接收端接收到数据后通过串口RS232发送到上位机,人机界面通过LabVIEW软件实现,可以对数据进行处理、显示及存储等。该方案对提高监测系统的便携性,降低成本和能耗,有一定的参考价值。     

基于蓝牙技术和GSM网的远程数据采集

介绍了一种基于蓝牙技术、Java手机的远程无线数据采集与处理系统.该系统主要由数据采集、数据通讯以及信号处理等构成.通过对多路模拟信号进行实时采集、无线传输,实现了无线数据采集,达到了远程数据处理的目的.     

高空温度动态采集系统设计

在采集不同高度的温度时,在不同高度安置无线网络传感器成本高,无线传感器的电源替换比较困难,为解决此问题,采用了简易螺旋直升机,内置由AT89C51单片机、DS1820数字芯片,可实时采集不同高度的温度。使用JF24D-B无线传输模块将信号送至ARM7控制系统。监控端通过无线信号接收并解析,在μClinux下进行进程调度和数据处理,并通过Python完成数据图表的实时显示,便于用户查看当前温度做出正确决策。     

Energy-efficient digital and wireless IC design for wireless smart sensing

Wireless smart sensing is now widely used in various applications such as health monitoring and structural monitoring. In conventional wireless sensor nodes, significant power is consumed in wirelessly transmitting the raw data. Smart sensing adds local intelligence to the sensor node and reduces the amount of wireless data transmission via on-node digital signal processing. While the total power consumption is reduced compared to conventional wireless sensing, the power consumption of the digital processing becomes as dominant as wireless data transmission. This paper reviews the state-of-the-art energy-efficient digital and wireless IC design techniques for reducing the power consumption of the wireless smart sensor node to prolong battery life and enable self-powered applications.     

Monte Carlo Bayesian Signal Processing for Wireless Communications

Many statistical signal processing problems found in wireless communications involves making inference about the transmitted information data based on the received signals in the presence of various unknown channel distortions. The optimal solutions to these problems are often too computationally complex to implement by conventional signal processing methods. The recently emerged Bayesian Monte Carlo signal processing methods, the relatively simple yet extremely powerful numerical techniques for Bayesian computation, offer a novel paradigm for tackling wireless signal processing problems. These methods fall into two categories, namely, Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods for batch signal processing and sequential Monte Carlo (SMC) methods for adaptive signal processing. We provide an overview of the theories underlying both the MCMC and the SMC. Two signal processing examples in wireless communications, the blind turbo multiuser detection in CDMA systems and the adaptive detection in fading channels, are provided to illustrate the applications of MCMC and SMC respectively.     

基于CDMA1X网络的无线视频监控系统设计

研究了基于CDMA1X网络的视频数据处理与无线传输系统,利用MPEG-4标准和RTP／RTCP传输协议实现了无线网络的视频监控,并进行了测试和协议分析。     

基于声表面波技术的变压器无线温度传感器信号处理方法

目前配电变压器的状态监测迫切需要一种无线无源的传感监测方式,而声表面波(SAW)传感器是满足此需求的重要技术手段之一。该文以用于变压器出线端测温的SAW传感器为研究对象,提出了一种SAW传感器回波信号处理流程,设计了信号去噪、频谱分析等信号处理环节。为解决同频信号对传感器测量带来的干扰问题,研究了基于奇异谱分析和独立分量分析的单通道盲源分离算法对SAW传感器的抗干扰作用,利用搭建的信号采集平台验证了该算法在信号分离和干扰抑制上的有效性。     

基于无线传感器网络的海水检测系统

针对海水检测周期长、范围小的特点,提出了使用无线传感器网络的海水指标实时在线检测方案。研究了精确检测的方法与算法,探讨了无线传感器网络节能路由协议。系统综合运用无线传感器智能信息处理技术、远程GPRS无线数据通信技术以及基于Internet显示平台的监测点管理查询技术,将功能相同或不同的传感器构成智能化传感器网络,从而全面提升了系统的自动化与监测水平。模拟实验结果表明系统具有良好的海水定量检测能力。     

住宅小区无线防盗监控系统的设计

该文设计了一种利用单片机和无线数传模块进行无线组网的防盗监控系统,系统采用STC89C52作为主芯片,nRF401无线数传模块作为数据传输和无线组网器件,运用蜂鸣器作为报警器,VB6.0制作上位机软件,通过串口实现单片机与PC机的通信。系统能实时监控小区家庭住户有无非法入侵,一旦出现非法入侵,相应数据信号通过nRF40...