一种高精度、频率连续可调的信号源的设计

分析DDS技术的工作原理基础上,采用了DDS技术,以微控制器MSP430F135为主控电路,AD9833芯片为核心,开发了一种频率范围设定宽、频率连续可调、响应速度快的信号源发生器,并对该信号发生器的系统结构和软硬件进行了详细的设计。针对传统计算频率控制字存在的计算量大、频率设定效率低、占用存储空间大或设定频率有误差累积效应等缺点,研制了一种新的计算频率控制的算法,该方法不需计算大量数据、不需大量存储空间而且可显著减低误差的累积效应,可有效应用于信号源的设计中。     

基于DDS的固定频率正弦信号发生器的改进

介绍了一种对基于DDS的数字本振的改进,分析了传统的数控振荡器的实现方法,指出其中由于频率控制字的量化误差带来的振荡器输出相位误差。分析上述误差出现的原因,指出了传统实现方法不具有普遍性,并给出了一种解决这种误差的方案。给出了仿真结果,通过2种方法的对比,清晰地显示出改进所带来的效果。从而有效地解决了由于频率控制字的所带来的量化误差,简化了DDS的控制,减少了实现DDS所需资源。基于以上的优势,可以显著地缩短DDS的开发时间,简化系统设计。     

等精度的信号相位检测

通过对数字式频率特性测试仪原理的分析和研究,提出以DDS AD9958芯片作信号源与相位检测计数脉冲,实现等精度相位测量功能的方案。系统硬件由DDS AD9958芯片及其外围电路和相位检测电路组成,通过对AD9958芯片的通道寄存器和控制字寄存器的软件进行设置,使芯片输出两路频率成360倍关系的扫频信号,实现等精度测量。利用软件控制芯片实现等精度测量,降低了频率变化产生的精度误差,实现方法简单方便。     

基于ARM和DDS技术的信号源设计

采用直接数字频率合成技术,设计了一种采用ARM控制以AD9833为核心的信号源,由ARM对输入数据进行处理,进而执行对DDS芯片编程,控制产生所需的频率、相位和波形信号,并由LCD显示各种信息,最后详细分析了该信号发生器的系统结构、软硬件设计和具体实现电路。     

欺骗干扰信号中多普勒频率变化率测量技术研究

对欺骗干扰源进行单站无源定位与跟踪的一个关键技术就是能否实现多普勒频率变化率的高精度测量.受限于干扰源的运动速度,多普勒频率变化率信息一般都非常微弱.本文提出了一种基于Morlet小波变换的高精度多普勒频率变化率估计方法,通过对欺骗干扰信号的小波变换系数自相关,增强了多普勒频率变化率信息,消除了相位模糊.计算机仿真研究表明在一般无源观测条件下多普勒频率变化率的估计均方误差能逼近CRLB.     

基于星载辐射源的被动SAR频率同步:误差分析与同步方法

基于星载辐射源的被动SAR的收、发系统采用各自独立的频率源,因此,其收、发系统本振信号存在着频率同步误差.在接收端解调过程中,该频率同步误差会引入一定的相佗误差,进而影响下一步的成像处理.本文针对基于星载辐射源、采用地面固定接收机的被动SAR系统,分析了不同类型的频率同步误差对其方位向相位的影响,提出了一种利用直达波信号提取相位误差的频率同步方法.在利用直达波信号提取相位误差时,零多普勒时间的精确估计是关键问题.文章改进了零多昔勒时间的估计方法,提高了其估计精度,从而较好地实现了频率同步.最后仿真分析了研究结论的有效性.     

未知阵列流形条件下波达方向—多普勒频率盲估计方法

本文研究阵列信号高分辩波达方向－多普勒频率二维估计问题，在未精确已知阵列流形条件下，利用到达波信号的多普勒频率，提出了一种波达方向－多普勒频率盲估计的新方法，理论分析和计算机仿真结果表明此方法在实际阵列存在增益和相位误差时益有效，而且现有二维估计算法相比，其运算量较小。     

基于DDS技术的多普勒频移模拟器

DDS技术具有捷变频、输出相位连续的特性。在工程应用时通过采用DDS+PLL相结合的方式,可有效克服DDS因直接倍频引入的高输出杂散,同时也可有效提高频率合成器的输出频率。使用该方式解决了小频率间隔与低相位噪声输出之间的矛盾,同时将DDS输出相位连续的特性搬移到了射频频段。基于该技术实现的多普勒频移模拟器通过采用相关算法在L频段上仿真实现了动态的多普勒频移变化,其最大多普勒频移误差小于1Hz。     

未知阵列流形条件下波达方向一多普勒频率盲估计方法

本文研究阵列信号高分辨波达方向-多普勒频率二维估计问题,在未精确已知阵列流形条件下,利用到达波信号的多普勒频率,提出了一种波达方向-多普勒频率盲估计的新方法。理论分析和计算机仿真结果表明此方法在实际阵列存在增益和相位误差时亦有效,而且与现有二维估计算法相比,其运算量较小。     

基于直接数字频率合成的可编程遥测信号源

针对传统的遥测信号源缺乏灵活可配置性、通用性差的问题,提出采用FPGA和DDS技术为核心设计灵活可配置的可编程遥测信号源。该信号源的硬件电路主要由低成本FPGA芯片和DDS芯片组成,采用Verilog语言进行编程,使FPGA控制核心输出不同的相位、频率、波形等控制字信息给DDS芯片,经DDS芯片后输出所需波形。仿真表明,该信号源能够输出频率范围在0～12.5MHz的频率、相位可调的正弦波、三角波、方波等波形信号,具有一定的通用性。     

对瞬时信号波长的相频检测

首先,将短基线相差测向严格解和多普勒频移方程联解,获得基于相差测量的频移表达式;然后,利用中心频率、瞬时测频值和多普勒频移间的关系,将频移表示式化为一个仅包含未知信号波长的一元三次函数方程,从中可导出基于瞬时测频和相差测量的信号波长解析公式。在此基础上,还通过模拟比较,采用合并等值项的方法对解析公式进行了简化。对简化解的误差分析表明,对于分米波信号,且在瞬时测频的测量误差大于数兆赫的情况下,由基于短基线相差测量所得到的波长测量误差可小于 1mm。所提出的新方法可能是至今为止最具有工程应用价值的。     

天地一体化超视距雷达的激励源设计

针对单通道天地一体化超视距雷达不能多站组网的问题,设计了一种新型的激励源系统。系统利用现场可编程门阵列（FPGA）和通用串行总线（USB）实现多路发射通道控制,并通过直接数字式频率合成器（DDS）产生初始相位周期变化的线性调频波。理论分析表明,回波信号经过两次频谱变换能产生特定的多普勒频移,从而在多普勒频谱上被展开,实现信号多发一收。实验结果验证了激励源设计的可行性,可用于多站同步观测。     

多普勒效应对雷电源辐射定位的影响关系研究

定位过程中考虑雷电辐射源运动所产生的多普勒效应这一因素，有助于提高定位结果的准确程度. 基于电磁波多普勒效应和阵列信号的波束形成算法，本文建立了多普勒效应对接收信号和雷电辐射源定位的数学模型，研究了雷电源的运动速度、运动方向对定位结果的影响，总结了多普勒效应对定位结果产生影响的变化关系. 仿真结果表明:当雷电发展速度增加时，接收频率误差随之增加，尤其雷电源运动速度在107～108 m/s（箭式先导和回击阶段）产生的频率误差值呈现激增的趋势, 其相对误差在20%左右，雷电源辐射定位的准确度也急剧下降；雷电源运动方向与来波方向夹角α在180°～360°时接收频率误差的变化为先减小后增大，雷电源辐射定位的准确度有不同程度的下降. 该研究可为雷电精细化研究提供依据.     

单程单频非相干载波测速方案及测速误差分析

在空间有源目标的测量中,需要获得目标的多种技术特征,以便实现对目标的信息收集和各种控制。主要详细论述了单程非相干载波测速系统中信号载波频率、多普勒频率的提取方法,讨论了目标经过观测站捷径点时刻的确定等有关问题,并对测速误差进行了分析。     

国际移动卫星通信系统中频率补偿技术

在国际移动卫星通信系统中,由于多普勒效应,无线电信号会产生频率偏移现象,卫星执行频率转换时也会产生误差,这样会对射频通信系统接收性能和频带资源利用产生很大的影响,如果不对频率进行修正,将极大地限制系统的应用范围。简要介绍了自动频率控制系统的基本原理,进而分析了基于国际移动卫星通信系统的自动频率控制的方式及其算法;通过预测的频偏值与固有谐振频率匹配,可以补偿和调节地面站上变频器和下变频器输出的载波频率。     

面向高速移动通信系统的载波同步技术

针对高速移动通信系统大多普勒频偏和导频资源受限条件下的载频同步问题,提出了一种级联递进载波同步方法.首先利用数据帧首尾导频块估计与校正接收信号多普勒频率变化率;然后设计了基于多级自相关运算的高精度多普勒频偏估计模型;最后采用三阶锁相环跟踪剩余的多普勒变化率和频率偏移.仿真结果表明,该方法多普勒频率变化率校正满足载波同步...     

一种新的正弦信号频率和初相估计方法

提出了一种新的正弦信号频率和初相估计方法——频谱遍历法.该方法通过改变理想正弦信号频谱峰值实现对采样信号频谱峰值的遍历.分析了噪声对信号频谱幅度的影响,并以此给出了谱线遍历范围的选取准则.先估计频率,采用移频操作达到了良好的频域稳定性;再估计相位,避免了相位测量模糊的问题.在信噪比为6dB、采样点数为1024的情况下,频率估计均方根误差约为DFT频率分辨率的0.8％,初相估计均方根误差约为1.5°.Monte Carlo仿真表明,在达到一定信噪比或采样长度时,该方法的频率估计精度可突破CR下限,初相估计精度基本达到CR下限.     

大多普勒频偏SOQPSK信号FFT引导COSTAS环载波跟踪技术

SOQPSK信号包络恒定、相位连续,拥有很高的功率、频谱效率,在卫星通信、深空通信、航空遥测等系统中具有广泛的应用前景.为保证SOQPSK信号能够适应上述系统较大的载波多普勒平移,本文提出一种FFT引导COSTAS环的SOQPSK信号载波跟踪技术.算法首先利用FFT粗略估计多普勒频率,将载波频偏牵引至较小的误差范围,再利用改进的COSTAS环跟踪载波残差及相位误差,进而实现了对大频偏SOQPSK信号载波的稳态跟踪.仿真结果表明,本文所提算法不仅能够跟踪大频偏载波,而且在小频偏时性能亦优于传统方法.