混沌复合信号的脉冲多普勒雷达系统性能分析

面对复杂的电磁环境,现代战场要求雷达具有强的抗干扰特性,为在有效的距离内提高分辨率和测量精度,混沌信号是一种类随机性信号,具有良好的抗干扰和低截获概率特性.研究了一种混沌脉位和相位复合调制的脉冲压缩信号,其模糊函数是理想的图钉型,具有良好的距离和速度分辨力.提出了新型脉冲多普勒雷达系统处理方案,并基于SPW系统仿真平台,建立了新型脉冲多普勒雷达系统的仿真模型,对系统的抗干扰能力进行了理论分析和仿真,仿真结果表明,采用混沌脉位和相位复合调制脉冲压缩信号的脉冲多普勒雷达系统具有较强的抗干扰性能,混沌信号在雷达系统中有良好的应用前景.     

考虑脉冲信号传输特性的矿用电缆故障定位方法

为解决电缆分接头对脉冲信号的反射干扰造成故障定位困难的问题,分析了脉冲信号沿电缆传输特性:脉冲信号幅值、脉宽随传输距离的增加呈单调线性变化。在此基础上提出了一种考虑脉冲信号传输特性的矿用电缆故障定位方法:通过向电缆中注入原始脉冲信号获得反射脉冲信号,根据反射脉冲信号的脉宽、幅值变化识别电缆故障点反射脉冲信号,从而排除电缆分接头反射脉冲信号的干扰,实现故障准确定位。搭建了矿用电缆故障定位仿真模型对该方法进行验证,仿真结果表明,该方法具有较高的故障定位精度,定位误差小于1%。     

雷达侦察数据的建模与仿真验证研究

针对雷达侦察数据是进行雷达信号分选和识别箅法研究的基础,在介绍雷达侦察设备对脉冲参数截获测量原理的基础上,分析了雷达信号的变化特征,进而提出脉宽-脉幅等参数之间的关系模型,建立雷达侦察数据中各脉冲参数和误差的数学模型,最后设计并实现雷达侦察数据仿真软件,利用非参数假设检验的方法对模型进行了仿真.仿真结果表明,模型可以较逼真的反映外场试验数据的变化特征,能够为综合电子信息系统的目标识别试验提供可靠仿真数据源.     

雷达信号全脉冲数据分析的极值序列分析方法(一)

针对脉冲雷达提出了一种新的雷达信号全脉冲数据分析算法——极值序列分析法。该算法能够分析雷达信号的脉冲脉幅、脉宽、到达时间、信噪比、载频、脉冲包络特征参数和脉内调制特征参数。该算法具有参数测量精度高、识别调制类型准确率高、算法速度快和存储空间小的优点。     

基于部分相关的LFM脉冲全参数估计

针对线性调频（LFM）脉冲信号的侦察问题,提出了调频率、中心频率、信号到达时间、脉宽全套参数集的估计方法。首先,使用分数阶傅里叶变换（FrFT）对信号的调频率与时频关系进行估计;紧接着选取部分相关脉冲对信号进行积累,利用自相关处理完成中心频率、信号到达时间、脉宽参数的估计;然后推导了估计参数的克拉美劳下界（CRLB）,分析了信噪比对估计误差的影响;最后分析了部分积累脉宽对估计误差的影响,给出了积累脉宽的选择范围。仿真分析表明,调频率估计误差几乎达到CRLB,在信噪比0 dB、基带与调制参数均未知的条件下,中心频率估计均方根误差约为10^-1MHz数量级,信号到达时间和脉宽估计均方根误差约在10^-1 μs数量级。参数估计误差受到相关脉冲宽度的影响,随着相关脉冲宽度的增加,估计误差呈现先减小后增大的趋势。所提方法特别适用于脉压、合成孔径等新体制雷达的侦察。     

基于CPLD+LVPECL可调窄脉冲发生器的设计与实现

采用CPLD和具有速度极快的LVPECL门电路来实现脉宽可调的窄脉冲信号。利用CPLD提供的10 MHz激励信号和对延时芯片进行写延时控制字来产生所需脉宽。测试结果表明,该可调窄脉冲发生器能产生500 ps～20 ns范围内的脉宽可调、幅度约为400 mV的脉冲信号。     

基于半导体开关皮秒脉冲发生器的研制

本文对光导开光的原理、特性进行了分析。利用高压电源对储能电容充电,激光器在接到触发脉冲指令时,发出脉宽为2ns的光脉冲信号驱动光导开关,储能电容内存储的能量通过光导开关释放到取样电阻上,输出高压脉冲信号。通过对电路基本参数的仿真,得到了光导开关在2ns激光脉冲控制下,输出高压脉冲与控制光脉冲响应良好,上升时间为169ps,脉宽为2ns。     

数字超声检测仪中窄带激励脉冲的CPLD实现

为了提高数字式超声波检测仪系统的距离分辨率,使超声检测系统具有探测速度快、精度高、分辨率高、可靠性高等优点,要求激励i脉冲的脉宽和频率具有可调性.采用分频器的设计思想,给出了一种频率、脉宽可调的窄脉冲发生器设计原理,并用CPLD实现了一种可满足数字超声波无损检测仪激励信号需要的脉冲信号发牛器,通过实验仿真证明所产生的窄带激励脉冲具有频率,脉宽可调的特点,从而提高了系统性能,使参数凋整更加方便.同时,还可用于其它需要产生频率,脉宽可变脉冲的场合.     

雷达信号全脉冲数据分析的极值序列分析方法(二)

针对脉冲雷达提出了一种新的雷达信号全脉冲数据分析算法——极值序列分析法。该算法能够分析雷达信号的脉冲脉幅、脉宽、到达时间、信噪比、载频、脉冲包络特征参数和脉内调制特征参数。该算法具有参数测量精度高、识别调制类型准确率高、算法速度快和所需存储空间小的优点。通过对该方法开发的Matlab工具箱的仿真测试,结果表明了该方法的有效性。     

雷达电子战系统电磁环境仿真

电磁环境仿真是设计、准确评估雷达电子战设备战技指标的基础。该文阐述了雷达电子战系统电磁环境仿真的基本概念以及建立典型电磁环境应遵从的准则。讨论了三种典型的电磁环境仿真方法以及各自的优缺点。提出了一种对电磁环境进行信号仿真的方法，其中雷达辐射源的载频、脉宽、重频等主要描述参数都由一组数据表示，可以反映出多种类型复杂的脉冲方式，在此基础上建立了可以体现不同体制雷达信号的仿真模型，仿真实现了典型雷达电子战战场态势下的雷达电磁环境。仿真结果在实际应用中证明是有效的。     

图像化脉象仪数学建模与脉搏信息提取

为获取脉诊触觉信息,采用绘制有圆形网格点的软性薄膜加压传感探头,由单一CCD摄像头获取脉搏动态图像.在对脉搏图像传感器结构分析的基础上,建立详细的测量原理模型,论证了该图像化脉象仪获取脉搏多维信息的可行性.在此模型基础上,应用图像处理的方法提取得到脉搏波形,并给出定量分析及实验结论.研究表明,本系统能够有效提取多维脉搏特征信息,为中医诊断客观化和科学化提供了一种新的手段和方法.     

基于卡尔曼滤波的动态脉搏波处理和脉率提取

在脉搏的动态检测中,由于被测体运动等因素的干扰,由压阻式脉搏传感器得到的脉搏波会发生形变甚至波峰丢失,最终影响到脉率的提取。本文采用动态阈值结合波峰位置估计的方法识别脉搏波峰,并计算瞬时脉率;利用加速度计实时检测被测体的运动情况并动态调整瞬时脉率的置信度,进而引入Kalman滤波器,实现基于运动测量的自适应滤波。实验结果表明,该方法有效地消除了运动噪声,最终实现准确实时监测脉率。     

基于半导体开关和脉冲变压器的高压脉冲电路的 过电压抑制

脉冲变压器具有升压比高、可靠性好、体积小、价格低等优点,被广泛用于高压脉冲电路。 然而,受到漏感影响,会产生过电压,不仅增大了损耗,还可能导致开关过电压击穿。该文分析了 过电压的产生机理,比较了常规过电压抑制措施的效果及其缺陷,提出一种新的过电压抑制电路, 给出了新电路的拓扑结构、工作原理和电路参数选择依据,并通过建模仿真验证了新过电压抑制电 路的效果。最后,采用这种过电压抑制电路,研制了一台紧凑重频高压脉冲发生器,可以产生幅值 11 kV、频率 2 kHz、脉宽 2 μs 的脉冲,并用于驱动悬浮电极介质阻挡放电负载,能够稳定产生低温 等离子体。     

基于驻极体传声器的脉象检测系统和方法

为了探究脉搏振动产生的声音信号与标准脉象信号之间的关系,设计了基于驻极体传声器的脉象检测系统,利用双传感器同时采集桡动脉脉象信号。通过对两路信号的分析,得到了脉搏声音信号与标准脉象的一阶导数信号具有强相关性的结论,提出了由脉搏声音信号获取脉象信号的方法,由此获得的脉象图形具有明显的脉象特征,和标准的脉象图形的相关系数大于0.85,也具有很强的相关性,说明这种脉象信号获取方法符合中医脉诊客观化要求,可以用于脉象信号的获取。     

脉象信号滤波与特征值提取

脉象作为人体一项基本的生理特征,反映了个体整体性的生理情况,尤其是个体血管与心脏的健康状况。由于脉象诊断自古以来就存在不够定量客观的现实问题,为了客观定量地对脉象这种微弱信号加以分析,本文利用小波变换在时域与频域多级分辨率的特性,对脉象信息进行多小波分离出高频噪声信号以及基线漂移,在此基础上对信号去噪滤波。利用小波变换奇异点突变,提取脉象周期信息作为一类特征值。通过三次样条拟合出单周期脉象波形,提取出脉象搏动微分、积分曲线以及极值点的信息,阐述了它们与脉形特征对应关系,并作为脉形特征值。通过样条建模计算出的特征值为进一步的脉象识别提供了数据信息。     

微机脉冲电流电源装置的研制与应用

微机脉冲电流电源装置的电流脉冲频率连续可调,脉冲宽度可调,可以单脉冲输出,也可连续脉冲输出,大电流脉冲输出,输入参数可以随意设置,输出电流密度可变。该装置已用于非晶材料的处理当中,应用效果非常好。     

AVTech脉冲源外部控制器设计

针对极窄脉冲(纳秒级)可控生成的要求,对AVTech公司的AVM-2-C型脉冲源进行外部控制;介绍了AVM-2-C型脉冲源外部触发控制原理,设计了TTL-ECL转换电路,并基于ARM9平台,进行了系统软件设计,重点介绍了GPIO口的控制方法;实测结果表明,研发的窄脉冲源外部控制器用户界面直观友好、控制功能完备,可方便生成跳时/直扩、脉位调制的极窄脉冲信号;利用该系统,可产生超宽带通信、定位、雷达成像等系统中所需的可控脉冲信号;此项研究工作可为国内相关研究部门建设窄脉冲技术研究实验平台提供一定的参考。     

电磁脉冲模拟器的研制

本文介绍了电磁脉冲模拟器的工作原理及其参数设计,并分析了提高波形上升沿的方法,最后给出了实测波形.     

可编程脉冲产生器的设计及应用

文中针对脉冲产生器的市场供应与实际应用情况,给出了一种以单片机为CPU核心的可编程脉冲产生器的设计思路,阐述了完成该产生器的硬件结构和软件设计方法,并给出相应的硬件电路和软件设计流程;为了验证设计的合理性,将其应用于某测控系统的步进电机控制器中,并进行实验测试,结果表明该设计具有低成本、高可靠性等特点,特别是其脉冲宽度与周期可编程预置,不仅增加了设备的使用灵活性,而且扩大了应用范围,可推广应用于多种功能的测控系统中。     

脉象信号的频谱分析

根据人体脉象信号的特点,介绍了信号采集系统对脉象的采集,提供了脉象信号的一种频域分析方法--功率谱分析,应用快速傅里叶变换方法对脉搏信号进行分析,并通过读功率谱特征的分析和比较,最后,提出了利用径向型网络对4种脉象信号进行分类,以脉象信号的频谱特征作为神经网络输入时的训练结果的差异.尽管文中的训练样本有限,但仿真结果表明:对脉象信号的一些特定的特征值,利用神经网络进行识别是一种可行而有效的方法,在自适应、自学习能力方面较传统的模式识别方法具有明显的优越性.