基于波束形成的空时域联合GPS抗多径接收方法的研究

文章介绍了一种通过利用多天线提供的空域信息,再加上时域的抗多径处理,在不改变原有GPS接收机核心结构的基础上采用级联结构进行抗多径接收的方法。首先介绍了波束形成的相关原理,接着介绍了以MEDLL为例的时域抗多径算法,最后介绍通过采用空时域联合的抗多径方法能够有效抑制接收到的信号中的多径干扰,并最终通过仿真验证其有效性。     

一种多径信道下的OFDM信号盲识别算法

提出了一种新的OFDM信号盲识别算法,由于多载波OFDM信号在时域上具有渐进高斯特性,而单载波信号没有这样的特点。对传统算法进行了改进,提出利用四阶累积量构造识别参数来分类OFDM信号与单载波信号,该参数具有对多径信道不敏感的特点。仿真证明,该算法具有抗多径能力强,识别率高的优点。     

基于时域数据块平滑的多径信号DOA估计算法

针对低空环境下多径信号DOA估计问题,提出了一种时域数据块平滑(TDBS)的多径信号DOA估计算法.该算法基于多径信号的衰落特性,采用数据块平滑的方法,减小了时域数据平滑(TS)算法解相干处理的运算量,不存在阵列孔径损失,不受阵列结构限制;另外,当信源的运动速度达到一定程度时,TDBS算法的统计性能要优于空间平滑算法.计算机仿真结果证明了TDBS算法理论的正确性和有效性.     

Chirp信号的去噪研究及其Matlab实现

Chirp信号具有较强的抗干扰、抗多径效应和抗多普勒衰减以及良好的频带利用率等优点,因此在通信、声纳、雷达等领域具有广泛的应用。而在通信领域中,工程实践中接收到的Chirp信号常含有大量的干扰及噪声,影响通信质量。针对Chirp信号的噪声干扰问题,以电台采集的语音作为噪声样本,在Matlab上分别采用语音线性预测分析（LPC）和小波分析的方法对含噪Chirp信号进行去噪研究。实验获得了良好的去噪效果,最后对两种去噪方式下的信噪比和误码率性能进行了对比评估,结论表明小波分析的去噪效果更为显著。     

一种适用于多径信道下DSSS信号检测新方法

针对多径信道下直接序列扩频信号检测的难题,在基于自相关二阶矩的检测算法基础上提出了新的检测参数,从而将加性高斯白噪声信道下的直接序列扩频信号检测算法推广到多径信道。本文算法首先分析了由多径信道导致的能量峰值和由直扩信号的伪码特性导致的自相关峰值的特点,并根据此特点定义了新的检测参数——多径因子,最后将该参数应用到基于自相关二阶矩的直接序列扩频信号检测算法中,实现了对多径信道下的直接序列扩频信号的检测。理论分析和仿真实验表明,本文提出的检测新参数能真实的反映多径信道对信号自相关函数的影响;当信噪比大于-14dB时,本文提出的多径信道下直扩信号检测算法性能与加性高斯白噪声信道下的检测性能相当。      

基于窗函数的Chirp-UWB信号研究

与目前普遍研究的超宽带通信系统中所使用的高斯脉冲波形不同,线性Chirp信号具有良好的自相关性和高处理增益,能够更好地抵抗窄带干扰和多普勒频移。由于目前研究的线性Chirp信号普遍采用的方波包络,经过匹配滤波之后输出的sinc波形中,部分能量泄露到旁瓣中去,从而影响判决的精确度。选取了四种窗函数,经过窗函数处理之后的线性调频信号能有效地降低旁瓣的幅度,从而提高信号传输的能量利用率。通过仿真发现这种经过加窗处理之后的线性Chirp信号和方波包络的线性Chirp信号相比,在高斯噪声信道下具有更好的抗噪声性能。     

基于实值分解技术的Unitary Cyclic ESPRIT算法

针对多径传播环境中的信号到来方向估计问题,提出了一种基于实值分解技术的Unitary Cyclic ESPRIT算法,通过重新构造了循环自相关矩阵的数据模型,使其具有厄尔米特特性,较好地解决了多径传播环境中信号高度相关问题,通过实值分解降低了计算量,而且具有信号选择特性.仿真实验结果证明,与Cyclic ESPRIT算法相比,该算法适应多径传播环境,具有计算量小和性能好等特点.     

一种基于时域滤波的BOC无模糊捕获算法设计

针对二进制偏移载波(BOC)信号进行相关运算时存在多峰的特殊性,设计了一种基于时域滤波的BOC无模糊捕获算法。通过频域分析得到时域滤波器的频率响应,再反推出时域滤波器的系数,构建有限脉冲响应(FIR)滤波器。对不同算法进行仿真,结果证明该时域滤波器能很好地消除BOC信号自相关副峰。降低滤波器阶数,并设计可实现的基于时域滤波和多段匹配滤波器(MMF)－傅里叶变化(FFT)的BOC无模糊捕获算法,仿真分析表明该算法能很好地消除副峰,正确捕获信号。     

CFRP层板缺陷红外热波雷达成像检测概率研究

建立了Chirp调制激光激励的红外热波雷达成像检测系统,提出了基于分数阶傅里叶变换的Chirp锁相算法和基于希尔伯特变换时域积分的HT算法,实现了对CFRP层板缺陷的检测;合理设计了模拟缺陷的尺寸分布范围与缺陷判定准则,采用Hit/miss法分析了信号提取算法对检测概率的影响;给出了不同检测参数与判定阈值情况下,相关算法、Chirp锁相算法和HT算法提取结果的检测概率数据,确定了红外热波雷达成像系统对CFRP层板缺陷的检测概率水平。     

线性调频信号时/频差快速联合估计方法

提出了一种线性调频(Chirp)信号时/频差估计算法。首先估计Chirp信号互模糊函数中脊线的位置,再通过频率补偿使脊线通过原点,进而通过搜索信号在分数阶傅里叶变换域上的相关峰来代替沿脊线搜索模糊函数峰值的过程,最终获得时/频差的估计。该算法由于采用一维搜索,并且可用快速傅里叶变换实现,因此所需运算量显著降低。对于多分量Chirp信号,根据脊线位置的不同,算法能够分别估计出各分量信号的时/频差。仿真实验表明,该算法能够精确估计Chirp信号的时/频差,并且随着信噪比的提高,时/频差估计值的均方根误差逐渐接近克拉美罗下界。      

一种宽波束机载SAR运动误差的频域补偿方法

对于方位向宽波束机载SAR系统的运动补偿在实际应用中具有重要意义。该文提出了一种对宽波束机载SAR系统运动误差进行频域补偿的方法。利用线性调频信号的时频对应关系,将时域误差转换到频域,基于短时傅里叶变换进行逐块的频域误差校正,得到精确聚焦的图像。文中对算法原理、适用条件、算法流程和运算量进行了详细分析。对P波段机载SAR系统低频运动误差情况进行了点目标和图像的仿真,验证了该方法的有效性。     

Robust and Accurate Frequency and Timing Synchronization Using Chirp Signals

We propose a new robust and accurate synchronization procedure using a training sequence composed of chirp signals. We use a new integer frequency estimation algorithm and propose a new combination of a known fractional frequency offset estimation algorithm and timing synchronization algorithm. The training sequence is composed of one up and two down chirp symbols, also known as Newman phases. The integer frequency offset estimation algorithm uses the effect of timing and frequency offsets on the matched filter outputs of the chirp signals. Autocorrelation and reversed autocorrelation are used to acquire the timing instant and the fractional frequency offset. We present the complete timing and frequency synchronization procedure and study the output signals of the autocorrelation and reversed autocorrelation algorithms. Finally, we check the performance of the synchronization procedure via Monte Carlo simulation in several multipath channels. Our algorithms are accurate and more robust compared to previously published state-of-the art algorithms.      

合成孔径雷达的Chirp Z成像算法研究

基于Chirp Z变换的合成孔径雷达成像算法是一种重要的频域类成像算法,文中对该算法进行了研究.首先给出时频域的算法表示,以及二维频域聚焦函数和新的相位补偿因子;其次推导了Chirp Z成像算法和常用Chirp Scaling成像算法在聚焦处理上的等效性,并对两种算法进行了比较分析.最后用点目标仿真和实际数据成像处理的结果验证了所述内容的有效性.     

线性调频连续波雷达信号的参数估计

根据线性调频连续波（LFMCW）信号的周期特点,提出累积Wigner-Hough变换（CWHT）进行LFMCW信号的参数估计。首先分析了自相关函数的特点,通过搜索自相关函数的峰值,实现了信号调制周期的估计。然后根据调制周期将信号分段,进行CWHT。通过CWHT峰值和起始时间的搜索,最终估计出信号的调频斜率与起始频率。理论推导了CWHT的信噪比（SNR）公式,并分析了相关计算。该算法不仅减小了时频交叉项的影响,而且降低了计算的复杂度。同时由于进行了多个周期的非相干累积,提高了该算法的抗噪性能。仿真结果验证了本文算法在低SNR下具有较好的参数估计性能。      

MIMO雷达相位编码波形设计与实现

MIMO雷达为了避免通道间的相互干扰,为了获得对多目标检测的高分辨率,因此设计具有低自相关旁瓣峰值和互相关的正交信号集对于实现MIMO雷达系统是至关重要的,正交相位编码信号就具有上述优点.针对MIMO雷达发射波形正交的特点,以二相码为例的设计原理,设计了一种由主控计算机、波形控制模块和数字中频合成模块构成的二相码波形产生器.给出了基于AD9910单频调制方式产生单通道二相码信号的方法和OSK功能产生多通道二相码信号的方法,并给出了测试结果,验证了方案的正确性和可行性.     

斜视SAR成像的逆变标傅立叶变换算法

逆变标傅立叶变换（ISFT）算法在二维频域内利用ISFT的逆变标特性对SAR回波的距离徙动进行校正,提高了距离徙动校正的精度和计算效率,成为一种重要的频域类成像算法。本文对该算法的处理过程进行了研究,重新定义了用于距离压缩的调频率表达式,使其能够包容二次距离压缩,又进一步修正了ISFT运算中距离频率的一次项系数,使改进的ISFT算法能够适应斜视SAR数据处理的要求。仿真实验验证了这种改进的ISFT算法在处理斜视SAR数据时的有效性。      

短基线收发分置频域协同波形设计方法

多节点收发分置系统通过波形在空时频能等多域进行协同工作,能够提供相比单雷达更多的抗干扰自由度.该文针对抗多主瓣干扰问题,提出一种基于两部短基线收发分置系统的频域协同波形设计方法.首先,利用基于MM原理的近端乘子法(MM-PMM)算法,优化设计具有局部良好自相关电平的窄带探测信号;接着,依据窄带探测信号脉间频率跳变特点,...     

Chirp子脉冲步进频率信号处理与分析

本文先给出Chirp子脉冲步进频率信号的处理算法。然后分析了这种信号的多普勒效应。最后给出了计算机仿真结果。