High-Precision Vital Signs Detection Method Based on Spectrum Refinement and Extended DCMA

In this paper, the spectral estimation algorithm is extended to the detection of human vital signs by mm-wave frequency modulated continuous wave (FMCW) radar, and a comprehensive algorithm based on spectrum refinement and the extended differentiate and cross multiply algorithm (DCMA) has been proposed. Firstly, the improved DFT algorithm is used to accurately obtain the distance window of human body. Secondly, phase ambiguity in phase extraction is avoided based on extended DCMA algorithm. Then, the spectrum range of refinement is determined according to the peak position of the spectrum, and the respiratory and heartbeat frequency information is obtained by using chirp z-transform (CZT) algorithm to perform local spectrum refinement. For verification, this paper has simulated the radar echo signal modulated by the simulated cardiopulmonary signal according to the proposed algorithm. By recovering the simulated cardiopulmonary signal, the high-precision respiratory and heartbeat frequency have been obtained. The results show that the proposed algorithm can effectively restore human breathing and heartbeat signals, and the relative error of frequency estimation is basically kept below 1.5%.     

基于谐波模型的生命探测雷达人体状态识别方法

生命探测雷达根据人体的体动、心跳和呼吸运动所产生的多普勒效应对生命信号进行探测、定位和状态识别．通过分析实测数据提出了生命探测雷达高斯色噪声杂波模型和谐波生命信号模型．采用高阶累积量估计模型参数,根据生命信号特征提出了基于谐波模型的生命探测雷达人体状态识别方法．实际测试实验表明该方法的正确识别率大于90%．     

加窗傅里叶变换在谐波分析中的应用

针对稳定状态下的电能质量信号,采用一种组合余弦窗的汉宁窗,将该窗函数与快速傅里叶变换相结合进行电能质量中的谐波分析,并利用Matlab7.0进行仿真验证,发现将窗函数与快速傅里叶变换相结合,在很大程度上能减少谐波泄漏,有效减弱谐波之间的干扰,有利于测量到较为精确的电能信号的幅值和相位.     

一种改进的宽波束线阵雷达物位测量算法

基于宽波束天线雷达物位测量,提出了一种改进的宽波束线阵雷达物位测量算法,用于解决宽波束雷达物位测量时强杂波干扰导致的物位测量错误问题.利用均匀线阵调频连续波雷达,首先进行强散射点检测及其参数估计,获取强散射点的距离、角度和幅值信息;进而在分析其产生机理的基础上,进行多维有效点判别,从强散射点集合中识别物位测量有效点.粮...     

Method of co-channel interference cancellation for the GSM based PBR

In passive bistatic radar, especially in the global system for mobile communication based passive bistatic radar, there are not only strong direct signal and multipath, but also co-channel interference. It is difficult to suppress co-channel interference using temporal adaptive cancellation without the samples of interference. Aiming at the problem of co-channel interference signals existing in the echo channel, a method of co-channel interference cancellation for passive bistatic radar is proposed. First, low sidelobe spatial filtering is used to remove the remote weak interference, at the same time the strong interference is suppressed to a certain extent. Then, the direct signal and multipath signal coming from the main station are suppressed by using temporal adaptive cancellation. Finally, the remaining interference is further cancelled by a robust adaptive beamformer. The performance and calculation of the proposed method are verified by theoretical analysis and simulation.     

基于相位调制的相干雷达对消干扰分析

针对高功率的干扰信号易被反辐射导弹跟踪,提出了基于相位调制的新型对消干扰技术.根据雷达信号及其相位调制信息生成对消信号,利用雷达回波与对消信号的相干抵消实现对目标的保护.分析了几种典型脉压信号的信号特性并从群延迟函数的角度解释了对消干扰对匹配滤波输出的影响,阐述了对消误差与对消干扰效果的关系,给出了对消信号的实现方法和...     

基于MMIC技术的微波雷达设计

基于MMIC技术,采用自主GaAs芯片,运用多芯片集成技术手段,设计并制作了FMCW体制、工作频率35 GHz的微波雷达。该微波雷达采用层状结构设计,天线层、射频层和中频信号处理层采用垂直通孔互连,在工艺、性能和成本上比传统微波雷达更具优势。     

基于TLS-ESPRIT和小波变换的间谐波检测方法

目前间谐波检测方法主要针对平稳信号,对时变间谐波的检测效果不理想。针对这个问题,该文基于总体最小二乘—旋转不变子空间算法和小波变换算法提出一种综合的间谐波检测方法。首先采用总体最小二乘—旋转不变子空间方法计算出谐波和间谐波分量的频率,其次根据得到的频率确定小波多分辨率分析的频段范围和层数,最后采用DMEY小波对信号进行分解,由分解系数得到各平稳谐波分量,并通过系数重构对时变间谐波跟踪。仿真结果表明,该算法抗噪能力强、检测精度高,能够跟踪时变间谐波。     

基于随机子空间的船舶电网谐波检测

船舶电网的谐波源密集,产生的谐波直接影响船舶通信和导航设备的正常工作．针对强噪声背景下,谐波参数不易准确检测的问题,将随机子空间理论（SSI）和最小二乘法运用于船舶电网的谐波检测．首先将采集到的电网电流信号构成Hankel矩阵,然后经矩阵OR分解和奇异值分解（SVD）,得到谐波频率,进而求出谐波幅值和相位．在Matlab7．1／Simulink环境下搭建船舶电网谐波源模型,仿真结果表明该方法检测精度高、抗干扰能力强、简便易行,具有良好的工程应用前景．     

调频连续波(FMCW)聚束式SAR成像研究

针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,对基于调频连续波的聚束式SAR回波信号进行建模,分析信号的特征,揭示平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,从而影响方位聚焦．对于方位频谱混叠的问题,采用方位预滤波处理,通过插值实现采样率的提高,由于预滤波可以实现方位的块压缩,实际中的方位向点数并没有明显增加,最后基于FS算法完成残余聚焦,仿真数据处理结果验证了分析的正确性和算法的有效性．另外,对于平台连续运动引入的多普勒频移,分析了其对成像造成的影响,并给出了相应的补偿方法．     

基于快速傅里叶变换和db小波变换的谐波检测

在电力系统谐波检测中,使用快速傅里叶变换法(FFT)可以得到平稳谐波信号中的频谱,从而可以确定该信号中谐波的频率和幅值等信息.但FFT局限于得到信号的频域信息,很难检测到谐波发生的具体时刻,而小波变换可以捕捉到信号中的细节部分.针对复杂谐波信号,提出了一种将快速傅里叶变换和小波变换相结合的检测方法.由Matlab仿真结果可知,该方法可以检测稳态谐波,确定暂态谐波的突变时刻.     

GPS辐射源的无源雷达两级干扰抑制方法

为了解决回波通道内的干扰抑制问题,根据基于GPS辐射源无源雷达的特点,提出了一种ECA与CLEAN相结合的两级干扰抑制方法,即第1级采用ECA消除直达波干扰和多径干扰,第2级采用CLEAN算法迭代地消除强目标回波旁瓣干扰.该方法可以全面地抑制回波通道内的干扰,并且无需估计干扰参数,有效避免了干扰参数估计误差引起的抑制性能下降.仿真结果表明了该方法的有效性.     

Integration of the radar and communication method with FRFT-OFDM signals

A transmitted pattern based on pulsed fractional Fourier transform OFDM is designed to realize the integration of radar and communication. In this designed pattern, radar transmits the FRFT-OFDM pulse, and the communication function is realized within the pulse. Multiple scatter radar signal processing based on maximum likelihood is proposed. The received signal can be written as the convolution of the transmitted sequence and the weighted RCS coefficient after sampling the received signal with a certain delay, then the maximum likelihood method is applied to get the range reconstruction. Finally, FFT is applied along the pulses within a coherent processing interval. Theoretical analysis and simulation results indicate that the proposed method can improve bit error rate performance and obtain multiple scatter range reconstruction and velocities estimation.     

基于快速傅立叶变换的电力谐波分析与程序实现

采用FFT（快速傅立叶变换）算法在电网中进行应用,方法简单、可靠、精度较高,可以对谐波进行准确分析.利用FFT算法编写谐波分析程序对三相电进行数据采样,采样频率为3 200 Hz,将采样到的数据进行FFT变换.利用FFT的结果求出对应点的幅值,计算基波的频率、幅度,及其有效值;对其他频率的幅值可通过阈值进行判断,超过阈值可认为是谐波信号,并提取其幅值、频率;最后利用提取出来基波和谐波的信息计算谐波次数和谐波的有效值、谐波畸变率等参数.     

外辐射源雷达参考通道多径干扰抑制方法

针对外辐射源雷达系统参考通道中含有多径干扰的问题,提出一种基于改进恒模算法的参考通道多径干扰抑制方法．参考通道中的多径干扰会影响后续的杂波相消和匹配滤波处理,形成虚假目标,影响雷达系统的探测性能．由于多径干扰与直达波信号具有很强的相干性,传统方法很难消除参考通道中的多径干扰成分．新方法根据机会照射源信号的恒模特点,运用改进恒模算法对参考通道进行盲均衡处理,在不需要任何训练序列的情况下,抑制参考信号中的多径干扰．与传统的盲均衡方法相比,新方法具有更好的收敛性,多径干扰抑制效果更好．     

基于FFT法和MUSIC法的间谐波频率估计

在电力系统中,间谐波检测是抑制间谐波的重要环节,准确有效地确定信号中的间谐波分量,对于改善电能质量有重要意义．FFT能够实现整数次谐波检测,对于非整数次谐波的检测存在着频率泄漏和栅栏效应,而MUSIC法需要在整个频域内进行谱峰搜索,影响其实用性．本文将FFT和MUSIC算法相结合,利用FFT缩小搜索域,再利用MUSIC进行频率细化,即克服了FFT的频率泄漏和栅栏现象,同时缩短谱峰搜索时间,可以更有效地估计出间谐波的频率,仿真试验说明了此方法的有效性及频率估计的精确度．     

采用基于频域调制的谐波平衡法进行交直流系统的谐波分析

为定性定量地研究HVDC的谐波问题以及谐波与系统的相互作用，对HVDC中换流站的模型和换流站与交流系统之间的联系在谐波域中进行了分析，采用频域内求解调制过程与谐波平衡相结合的方法来计算系统中的谐波分布。并具体针对HVDC内特定的不同负荷、三相不平衡以及换流站电压混杂谐波分量的情况进行了分析，得到交直流系统中存在的特征谐波和非特征谐波的相关性态。结果表明，这种分析方法采用模块化结构，系统性强，能有效地将各个非线性谐波源分离。为分析多个谐波源的复杂系统提供了有效的工具。     

基于谐波小波包变换的信号检测

利用二进离散小波变换检测周期性信号时,由于频带间的干扰,微弱成分易被强信号所淹没,为解决此问题,提出一种基于谐波小波包变换的周期性信号检测算法。利用谐波小波函数的盒形频谱结构,根据目标声信号的特点,选择合适的分解层数和分析带宽,由此避免分析频带之间的相互干扰。对实测数据的分析结果表明,谐波小波包变换对于低信噪比下的微弱线谱信号成分有一定的增强效果。     

Wavelet analysis method of harmonics and electromagnetic interference in coal mines

In this study we propose an analytical method based on orthogonal wavelet transforms for detecting harmonic noise and Electromagnetic Interference(EMI)from power supply systems and equipment in coal mines. The method will separate interference from signals through wavelet packet decomposition and then accomplish wavelet packet synthesis towards decomposition results after filtering, to remove harmonic noise and electromagnetic interference. Detailed simulation experiments are presented to study, power harmonics and Electrical Fast Transient Burst(EFT/B)interference and to validate the effectiveness of our proposed method. The experimental results show that the proposed method, suitable for mutant and non-stationary signal detection, can accurately analyze harmonic interference and EMI in coal mines, as well as establish EMI source models and perform underground Electromagnetic Compatibility(EMC)prediction analyses.     

52 GHz平衡式二倍频器设计

为获得高频信号源,采用0.13 μm 的锗硅双极结型晶体管和互补金属氧化物半导体工艺设计并实现了一种高效率和高基频抑制的52 GHz平衡式二倍频器。二倍频器采用了差分共射-共基结构,且在输入端采用了一个单端转差分的巴伦,并利用二次谐波反射器减小反馈到输入的二次谐波对输出信号的影响,有效地提高了二次谐波输出功率。探针台测试结果表明,巴伦在2026.5 GHz范围内的插入损耗约为1 dB,且当二倍频器输入26 GHz信号,功率为0.5 dBm时,输出的52 GHz信号功率达到2.3 dBm,相应的基频抑制达到34 dBc,直流功耗约为21.8 mW,相应的功率附加效率为2.5%。这种二倍频器在达到高输出功率和高基波抑制的同时保持了较低的功耗。