多谱勒最优失配滤波器在相位编码信号脉压旁瓣抑制中的应用

在相位编码脉冲压缩技术中,各种码都存在着多谱勒失配问题.文中在分析产生多谱勒失配原因的基础上,提出了多谱勒加权迭代最小二乘(DIRLS)失配滤波器设计算法,该算法可以对相位编码信号脉压输出的距离和多谱勒旁瓣进行有效抑制,提高脉压输出的主副比(PSR).仿真结果表明:在多谱勒频移较大的情况下,该算法比匹配滤波器输出的主副比提高了6dB以上.     

5.2/5.7-GHz 48-dB Image Rejection GaInP/GaAs HBT Weaver Down-Converter Using LO Frequency Quadrupler

A GaInP/GaAs heterojunction bipolar transistor (HBT) down-converter using the Weaver architecture is demonstrated in this paper. The Weaver system is a double-conversion image rejection heterodyne system which requires no bandpass filters in the signal path and no quadrature networks. The Weaver down-converter has the image rejection ratios of 48 dB and 44 dB when the RF frequency is 5.2 GHz and 5.7 GHz, respectively. A new frequency quadrupler is employed in the down-converter to generate the local oscillator (LO) signals. The frequency quadrupler is designed to minimize the phase error when generating LO signals and thus the image rejection performance is improved. A diagrammatic explanation using the complex mixing technique to analyze the image rejection mechanism of the Weaver architecture is developed in this paper. From our analysis, the image rejection can be further improved by making the LO₁ and LO₂ signals coherent     

A Fast and Precise Blind I/Q Mismatch Compensation for Image Rejection in Direct‐Conversion Receiver

In this paper, we propose a new digital blind in‐phase/quadrature‐phase (I/Q) mismatch compensation technique for image rejection in a direct‐conversion receiver (DCR). The proposed image‐rejection circuit adopts DC offset cancellation and a sign‐sign least mean squares (LMS) algorithm with a unique step size adaptation both for a fast and precise I/Q mismatch estimation. In addition, several performance‐optimizing design considerations related to accuracy, speed, and hardware simplicity are discussed. The implementation of the proposed circuit in an FPGA results in an image‐rejection ratio (IRR) of 65 dB, which is the best performance with modulated signals, along with an adaptation time of 0.9 seconds, which is a tenfold increase in the compensation speed as compared to previously reported circuits. The proposed technique will be a promising solution in the area of image rejection to increase both the speed and accuracy of future DCRs.     

Mismatch Errors in Microwave Phase Shift Measurements

The phase difference between the incident and transmitted waves at the input and output ports, respectively, of a two-arm waveguide junction in a reflection free system is a characteristic of the waveguide junction and is defined as the "phase shift." The difference between the phase shift in a reflection free system and the "change of phase" observed in a system which is not reflection free will be termed mismatch error. The mismatch error depends not only on the reflections present in the system but also on the choice of the wave used as the reference wave in a phase measurement. Similar considerations hold for the measurements of variation of phase shift and the observed change of phase in adjustable components. A formal scattering matrix analysis is used to derive expressions for phase relationships of the wave amplitudes for a two-arm waveguide junction in a system with reflections. The results of this analysis are used to evaluate mismatch error for different choices of reference waves. Two techniques of variation of phase shift measurements are analyzed. Graphs of the limits of mismatch error in a commonly used method of measurement are presented.     

速度与PRF失配对MPCSAR成像的影响及补偿方法研究

简述了多相位中心合成孔径雷达(MPCSAR)原理及其空时不等效的研究现状,对平台速度与脉冲重复频率(PRF)失配引起的成对回波虚像进行了深入研究,从数学上严格推导了成对回波的位置,分析了两种虚像 (欠采样虚像及失配虚像)的形成机理.论文还提出了在频域进行相位补偿以消除这种成对回波虚像的简单方法.给出的仿真实例验证了本文的结果.     

遗传算法在修正通道相位失配中的应用

本文分析了通道相位失配对高分辨率参数估计算法MUSIC的统计性能的影响,并提出了一种采用遗传算法对通道相位失配进行修正的新方法。利用遗传算法的全局寻优特性,将它与MUSIC算法有机地结合在一起,实现了对MUSIC算法的通道相位失配的有效修正。最后以八元直线阵为例进行了仿真,验证了这种新方法的可行性和有效性。     

波片失配及相位误差对旋转场移相器性能的影响

旋转场移相器由两段λ／２波片组成。由于波片之间失配存在反射。本文分析了反射系数、波片相位误差对输出相移、隔离度及损耗的影响。与实验结果吻合。     

数字图象获取装置的相位漂移及其对相位测量轮廓术的影响

本文通过对正弦结构光场的获取和傅立叶变换，检测由数字图象获取装置引入的相位漂移及其地相位分离了相位江西省多的性质和统计规律，讨论了这种漂移对相位测量轮廓术的影响。     

Ka波段镜像抑制谐波混频器设计

针对现代毫米波接收机和雷达系统高抗干扰能力的需求,分析了具有镜像频率抑制能力的谐波混频器的基本原理,提出了一种Ka波段镜像抑制谐波混频器的设计方案。该混频器由两个混频单元组成,利用输出信号的相位关系识别RF信号和镜频信号,RF混频信号在输出端口同相叠加,镜频混频信号反相抵消。使用Ansoft HFSS和Agilent ADS仿真软件分别完成电路无源部分仿真和谐波平衡仿真设计,制作了混频器并进行了测试。测试结果表明:RF频率为29.4～31GHz,中频(IF)为100 MHz,变频损耗稳定在8.8～10.3 dB,镜像抑制度大于20.1 dB,各个端口隔离度均大于31.4 dB,RF端口和本振(LO)端口驻波比分别小于1.3和2.2,输入功率在1 dB压缩点为-5 dBm。     

Design of Ka-band Monolithic Image Rejection Mixer

In this paper, a 30–40 GHz monolithic image rejection mixer is described. The mixer employs two drain LO injection mixer cells, which can perform well even with zero drain bias voltage. Also it employs Lange Coupler for RF quadrature signal generation. The mixer is fabricated by a commercial 0.18-μm pseudomorphic high electron-mobility transistor (pHEMT) process. It achieves image rejection ratio of more than 20.4 dB and conversion loss of less than 12.6 dB in the frequency range of 30 to 38 GHz.     

基于SIFT特征和误匹配逐次去除的图像拼接

针对随机抽样一致性算法(RANSAC)计算量大、耗时长、匹配点选取不当会影响变换矩阵精度、阈值的鲁棒性较差,以及不能完全去除误匹配等不足,提出了一种基于SIFT特征和误匹配逐次去除的图像拼接算法.该算法首先提取图像的SIFT特征,并利用近似的最近邻搜索算法(BBF)进行特征初始匹配,然后利用一种误匹配逐次去除的迭代算法正确地估计图像间的变换矩阵.在这种误匹配逐次去除的迭代算法中,采用预检测模型的方法,减少了迭代运算的数据量,提高了拼接速度;采用匹配点按块随机选取的方法保证了变换矩阵的稳定性和精确度;通过逐次筛选去除误匹配,且在筛选过程中采用自适应阈值,完全去除了误匹配.实验结果表明,该算法在保证较高精度和鲁棒性的情况下,缩短了拼接时间,提高了拼接效率.     

基于RC-CR多相网络的镜频抑制接收机MMIC

基于RC-CR多相网络技术研制了一款S波段镜频抑制接收机单片微波集成电路(MMIC),在MMIC芯片上集成S波段低噪声放大器(LNA)、差分IQ混频器、本振(LO)驱动放大器、RC-CR多相网络滤波器等电路单元,实现了S波段单片镜频抑制接收机,解决了镜频接收机小型化的问题.电路、电磁场软件仿真以及采用GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺流片后的结果表明,在S波段实现了噪声系数小于1.8 dB,增益大于12 dB,中频(150±5) MHz带内镜频抑制大于35 dBc的技术指标.MMIC的芯片尺寸为4.8 mn×2.5 mm×0.07 mm.此镜频抑制接收机MMIC具有指标优异、体积小、集成度高的特点,可广泛用于各种需小型化的相控阵雷达和通信系统中.     

基于参考信号注入的TIADC时间失配校准算法

提出了一种基于参考信号注入的TIADC时间失配后台校准算法。该校准算法统计通道间的参考信号过零点个数,比较相邻2个峰值的大小,计算得出误差系数,并将该误差系数反馈回时钟采样控制单元进行校正。采用Simulink软件建立12位5通道TIADC模型,仿真结果表明,当fin/fs≈0.040 3时,有效位数从8.1位提升到11.8位,验证了算法的可行性。算法中的时间失配误差提取与TIADC分开,并行处理,保证了输入信号在整个奈奎斯特频率范围内不受影响。该校准算法消耗资源少,易于硬件实现。     

镜像频率抑制度对射频前端噪声系数的影响分析

探讨了镜频抑制度对于射频前端噪声系数的影响,分析计算了一次变频系统中有镜频抑制滤波器和无镜频抑制滤波器两种情况下射频前端输出的噪声功率值,分析表明镜频抑制滤波器在一次变频系统中能够改善系统噪声系数约3 dB;针对二次变频系统射频前端的输出噪声功率,分析计算表明当镜频抑制度达到20 dB 以上时,镜像频率对射频前端输出噪声的影响很小,近乎可以忽略。给出一种Ka频段二次变频射频前端的实例,测试结果与理论分析一致。     

Ka 波段基波镜像抑制混频器无源电路的设计

本文介绍了Ka 波段基波镜像抑制混频器中无源电路的设计，无源电路包括带直流偏置支路的3dB 同相功分器和带中频输出支路的兰格电桥。运用ADS 软件进行辅助设计，最终得到功分器在频段32~37GHz 的幅度不平衡度小于0.01dB，在中心频率35GHz 的插损约为3.2 dB；兰格电桥在频段32~37GHz 的幅度不平衡度小于0.15 dB，相位差约为85°，相位不平衡度小于0.5°在中心频率35GHz 的插损约为3.4 dB。最终的仿真结果较好地满足了设计要求。     

基于自抗扰的非最小相位伺服系统控制

非最小相位系统具有控制稳定性差、不容易控制的特点。文中证明了具有不平衡力矩正反馈的伺服系统是一种非最小相位系统,介绍了自抗扰控制算法以及自抗扰控制器的各个参数的设计和选择原则。提出将不平衡力矩看成系统的扰动,并利用自抗扰控制器能够对系统中的扰动进行很好估计和补偿的特点,采用自抗扰控制算法实现了对该类非最小相位系统的仿真和设计。通过在硬件平台中编程实现设计的算法,完成对系统的控制。从实测数据得到的控制效果显示,非最小相位系统控制中的负调响应已消除,且阶跃响应快速,达到了较好的控制性能。     

通道失配对空时自适应处理性能的影响分析

通道失配严重影响着空时自适应处理(STAP)的性能,定量地分析通道失配对STAP性能的影响对于STAP算法的工程应用具有重要意义。文中根据通道失配是否依赖于到达角、信号带宽是否为窄带等方面,从理论上推导了存在通道失配时的杂波协方差矩阵,并仿真分析了通道失配对STAP性能的影响,为STAP算法理论建模、STAP系统设计提供理论依据。     

宽带镜频抑制混频器设计及实现

雷达和通信接收系统中,采用镜频抑制混频器能够有效抑制镜像频率,提高系统的抗干扰能力.在介绍镜像干扰原理的基础上,给出了一种镜频抑制混频器的框图,该结构既能在接收机中作为镜频抑制混频器,还能在发射机中作为单边带调制器.设计制作了一个S频段镜频抑制混频器,测试结果显示在S频段内镜频抑制度大于20 dB,单边带抑制度大于20 dB,很好地抑制了镜像频率以及边带.     

通道不平衡对偏置相位中心多波束SAR性能影响的理论分析

利用方位向多孔径接收的合成孔径雷达具有高分辨率-宽测绘带能力。该文从理论上推导了通道间不一致性对方位向多孔径SAR性能的影响。通过补零,将方位向单通道采样序列与多通道采样序列建立了联系。对存在通道失配的序列脉冲压缩表明了主峰两侧会存在若干虚假峰。文中给出了峰值-假目标比的解析计算公式,表明峰值-假目标比与通道间幅相失配大小、通道数、多普勒带宽及方位向过采样率等因素有关。这些公式的正确性通过点目标仿真得到了进一步验证。     

基于特征分解的方位向多通道SAR相位失配校正方法

作为实现高分辨率宽幅成像的重要技术手段之一,方位多通道合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)近年来得到了广泛的研究与发展。在进行多通道数据重建之前,通道之间的传输特性必须校正一致,以避免图像中出现严重的虚假目标。在多通道SAR数据处理中,精确的基带多普勒中心估计对系统的通道失配校正和高分辨率成像具有非常重要的意义。但是单一通道数据的多普勒频谱混叠制约了传统基带多普勒中心估计算法在方位多通道SAR系统中的应用。基于特征分解处理,该文提出一种新的基带多普勒中心估计方法。该方法在推导过程中考虑了波束指向存在斜视的影响,能够实现方位多通道SAR系统基带多普勒中心和通道间相位误差的鲁棒估计。仿真实验和C波段方位向四通道机载SAR实验数据处理分析验证了算法的有效性。