三通道多普勒雷达杂波信号实时模拟器

本文采用一种新的杂波信号实时重构和调制技术,研制了三通道多普勒雷达杂波信号实时模拟器.与简单组合一系列时域数据组相比,由于对时域数据组采取了加窗、搭接等处理,使得到的杂波信号的信噪比由30dB提高到60dB以上.同时,由于采用了数字正交调制,从而有效地提高了镜频抑制度.     

改善直接数字合成周期信号频率 分辨率的两种波形序列

在利用直接数字合成方法产生周期性宽带通信对抗背景信号时,信号的频率分辨率、带宽及频谱复杂度直接受限于合成系统的工作频率和存储容量.本文提出两种波形序列,能够在不改变合成系统工作频率和存储容量并且不影响合成信号的幅频包络和基本时域特性的情况下将其频率分辨率提高四倍以上,并且可以提高合成信号的频谱复杂度和可变性.这两种序列还可用于其它高频率分辨率周期信号的直接数字合成.     

应用于卫星导航终端抗窄带干扰的信号加窗方法研究

卫星导航终端是通过对接收信号频谱进行干扰检测、判别置零,实现窄带干扰抑制。然而,在接收信号时域离散化过程中会对离散信号序列产生截断,这在时域上表现为离散信号加上一个矩形窗。该时域截断会导致信号频谱泄露,造成信号频谱检测和判别置零的有效性下降,降低终端抗窄带干扰能力。文中通过研究并选择合适的离散信号加窗函数,抑制信号旁瓣减少频谱泄露,提升系统抗窄带干扰能力。研究表明:不论是在大干信比(100 dB)条件还是小干信比(40 dB)条件下,凯撒窗性能都优于传统的矩形窗。     

直接数字频率合成信号的软件设计

为了实现直接数字频率合成信号的产生,文中基于直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis,DDS)的工作原理、基本结构、特性分析、输出频谱,采用了MATLAB语言进行编程,结合交互式图形用户界面(Graphic User Interface,简称GUI),调整参数k(1≤k≤100)可以产生1～100 Hz任意频率的时域和频域波形,能够产生直接数字频率合成信号,达到设计要求。     

数域处理的二相编码信号旁瓣抑制技术研究

该文从二相编码信号的频谱结构分析入手,采用频域数字处理方法,研究了二相编码长码雷达信号距离旁瓣频域抑制加权技术,提出一种适用于各种码长不同码序列的编码信号旁瓣抑制滤波器(SSF)频域设计方法。并以127位二相编码信号为例,对SSF处理的性能进行仿真分析和实验测试。当fd=0时,仿真与实测结果的主副比分别达到50dB和43dB。这表明采用这种方法所设计的二相码信号SSF可以应用于现代雷达系统,并得到满意的性能指标。     

离散Wigner分布的坐标变换和数字实现

离散Wigner分布(DWD)是信号在离散时域和离散频域上的二维表示。本文推导了它的坐标变换关系和数字实现方法,提出了时变频谱的实时分析方法。实验结果表明,它是进行时变频谱分析的有力工具。     

线性伸缩波形的雷达距离模糊特性及旁瓣抑制

该文提出了任意信号的时域线性伸缩表达式,给出了一类新的雷达波形,并对这类波形的压缩形式(匹配滤波输出)在时域进行旁瓣抑制数字滤波。仿真结果表明,这类波形的距离模糊函数的峰值旁瓣电平可达-18~-20 dB,而4dB主瓣宽度仅为相同参数的线性调频(LFM)压缩信号主瓣宽度的54%~70%;对这类波形的匹配滤波输出用该文改进的数字旁瓣抑制滤波器滤波后,其峰值旁瓣电平可低达-50dB,且主瓣宽度仅为单位采样符号长度。     

高频数字锁相环的研究

论文阐述了１００ＭＨｚ数字锁相环的设计过程，用１０ＭＨｚ晶体振荡器对１００ＭＨｚ数字压控振荡器进行锁相，使１００ＭＨｚ输出信号指标得到很大改善。论文还分析了各单元电路，关键点时域波形测试，频谱测试。     

DDS相位舍位杂散信号的频谱分析

杂散特性限制着直接数字频率合成（DDS）技术的应用和发展,其中相位舍位、幅度量化和DAC的非理想特性等是影响DDS输出频谱质量的主要杂散源。文中主要研究相位舍位对DDS输出频谱的影响,首先通过离散傅里叶变换将任意的频率控制字转化为频率控制字为1来对DDS的输出信号进行频谱分析,然后由DDS的输出序列入手深入研究了相位舍位时DDS输出频谱的特性,得到的DDS输出频谱的数学模型精确、简单。     

改进的EEMD算法在时域航空电磁信号降噪中的研究

常规降噪方法在应用于时域航空电磁信号降噪时需根据噪声情况人为进行参数调整,自适应性较差。总体经验模态分解（EEMD）算法对非线性、非平稳信号处理具有良好的自适应特性,传统的EEMD算法进行噪声抑制是将高频本征模态分量滤除,将低频分量重构得到降噪信号,这种方法易失掉高频分量中的有效信号。本文提出一种改进的EEMD降噪算法,应用于时域航空电磁信号的处理。该方法结合时域航空电磁信号的衰减特性,将信号EEMD分解后得到本征模态分量,其中包含信号和噪声,经Savitzky Golay平滑滤波,再将高频部分进行阈值去噪,最后得到干净的本征模态分量进行重构。实验结果表明在输入信号信噪比小于等于15 dB的情况下,输出信噪比能够提高12 dB左右,在抑制噪声的同时保留了更多有效信息。      

一种高效、灵巧的多通信信号产生方法

针对通信对抗复杂战场电磁环境模拟的要求,设计并实现了一种资源高效利用、样式灵活可变、参数实时可控的多通信信号产生方法.该方法经过高速缓存循环读取、通用数字正交调制、法罗滤波器内插和多通道信号合成后,产生多路不同体制、不同样式的通信信号来模拟复杂战场电磁环境.在XC6VLX240T FPGA上,对信号产生方法进行了软硬件[1]实现,通过DAC5688在140MHz中频,60MHz带宽内输出多路信号模拟.结果表明,该方法能够同时产生10路样式、码速率、幅度、频率均实时可变的常规、扩频、数据链或跳频通信信号,中频带外抑制优于60dB,带内互调失真优于40dB.     

调频信号数字解调算法的改进与实现

介绍了一种调频离散信号无盲区解调算法,以适应各种载波下调频离散信号的变频和解调。首先获取数字载波,然后对频谱进行分析以获得完整信号频谱,再进行数字变频以获得多相滤波正交解调条件,最后通过二阶数字差分算法,从而实现调制信号的无失真解调。试验结果表明：该算法解决了调频信号解调时遇盲区无法解调的情况,实现调频离散信号无盲区数字解调,提高了频谱利用率。     

模拟正交调制误差数字校正方法

模拟正交调制可有效降低对FPGA等数字器件的工作频率要求,特别适合于高等级大规模高速FPGA器件受到限制的星载设备及军用设备研制场合。但由于器件指标限制及电路的不一致性,模拟正交调制存在较大的电路误差,而通过电路设计和调试将误差减小的工程实现难度较大。提出一种数字校正方法,通过在基带信号引入2个校正因子,可有效校正模拟正交调制的电路误差,完全满足正交不平衡度小于1°、幅度不平衡度小于0.2dB的指标需求。     

CDMA2000数字中频的设计

在CDMA2000系统中，信道是经过QPSK四相扩频正交调制传输的，数字中频与模拟中频相比能产生严格的幅相平衡正交信号，处理时能保证有严格的线性相位，为此介绍了CDMA2000系统数字中频调制解调实现的方案，对其中抗混叠滤波器，数字频率合成器的设计方法进行了详细的讨论，最后给出了用基于高密度逻辑门电路可编程集成片编辑器（FPGA Compiler)实现的结果。     

基于DDS的数字IQ调制

提出了一种基于DDS的数字IQ调制的实现方法。该方法在利用FPGA实现DDS的基础上,通过运算电路对采用DDS技术产生的两路正交数字载波信号和存储在RAM中的信号星座图的各点的同相分量及正交分量进行处理,可以实现MPSK,MQAM等多进制数字调制。该方法中IQ调制的全部过程都用数字电路完成,极大地提高了IQ调制的抗干扰性和可重复性。重点对IQ映射功能做了详细的分析和设计,最后给出了实验验证和结论。     

Triangular Quadrature Amplitude Modulation

The square quadrature amplitude modulation (QAM) has been widely used for decades. Though it is not optimum in the sense of power efficiency, simple detection makes it in use for numerous digital communication systems deploying high-order modulation. In this paper, we propose new signal sets which make an effective use of limited power resource. We also suggest simple detection methods for the proposed signal sets to be meaningful from a point of view of implementation. The newly proposed constellations can provide advantages of 0.46 dB and 0.55 dB in signal-to-noise ratio over the square QAM in 16-ary and 64-ary signal sets while keeping low complexity for detection     

基于FPGA的2CPFSK全数字中频调制器的设计与实现

针对飞行器数据链中高码速率要求,需要使用数字技术实现传统模拟调制,以得到更好的调制性能,增加系统作用距离。本文介绍了二进制连续相位频移键控(2CPFSK)调制原理,提出了基于软件无线电架构的2CPFSK正交调制算法。该算法利用2CPFSK相位累加特性实现了基带数据的分数倍内插,从而适应宽范围码速率的调制。设计了提高频谱纯度的数字滤波器、基于FPGA+DAC架构的数字调制器硬件平台并实现算法。通过与传统模拟频率调制(FM)比较,该设计提升了1.7 dB调制性能,增加了系统作用距离。     

Study on hybrid pattern recognition algorithm for modulated signals

A combined feature extraction and recognition method is proposed based on higher-order spectrum, cyclic spectrum and time-frequency characteristics. In the application of this method, α-dimensional features, quadratic spectral characteristics and Fourier transform spectral characteristics of the signal are used to extract three characteristic values including the envelope means (EM) of α plane, the recursive normalized frequency component detection value (RNFCDV) and the quadratic spectrum normalized frequency component detection value (QSNFCDV), which have the merits of less identification parameters, insensitive to noise, less computation, high recognition rate, and multi-species identification. With this method, simulation results show that the recognition rate is more the 98% with the signal to noise rate (SNR) not less than 6 dB. And the performance of this method is better than the common recognition algorithms. There are eight types of signal, such as amplitude modulation (AM), phase modulation (PM), amplitude shift keying (ASK), frequency shift keying (FSK), phase shift keying (PSK), minimum shift keying (MSK), quadrature amplitude modulation (QAM) and direct sequence spread spectrum (DSSS), have been used to validate the feasibility of the method.     

宽带线性调频信号产主技术研究

本文介绍了采用数字基带产生结合倍频链扩展带宽的方法设计与实现了大带宽线性调频信号产生系统。详细分析研究了实现系统的三项关键技术，给出并分析了相应环节的输出信号。对系统进行了预失真补偿处理，成功实现了ＶＨＦ／ＵＨＦ波段、带宽达３００ＭＨｚ线性调频信号的产生。经脉冲压缩处理，主瓣旁瓣比（ＰＳ１Ｒ）在－３７ｄＢ以下。