基于射频采样的短波侦察接收机设计

本文提出了一种基于射频采样的短波侦察接收机设计方案.该方案利用软件无线电技术,可以更好的实现对多路不同频率、不同调制类型的短波信号的接收和侦察;有更好的灵活性和侦察接收性能;而且体积小、成本低、硬件结构统一.     

短波宽带大动态侦察接收机的设计

短波信号传输信道的多径效应和衰落特性决定了短波侦察接收机设计具有较强的挑战性,尤其对宽频带、大动态短波侦察接收机的设计提出了更高的要求。论文在介绍基于软件无线电思想和数字信号处理技术的宽带大动态短波接收机设计的基础上,重点研究、分析了三阶互调对接收机性能的影响,并给出了具体的设计方法和原理样机的技术指标。     

宽带短波信号处理平台及算法

为了时宽带短波信号进行快速处理,提出一种基于软件无线电结构的高性能通用宽带无线信号处理平台。在这个平台上时短波信号射频数字化,然后进行数字变频,获得宽带基带解析信号。同时研究了基于基带解析信号的宽频带扫描算法、跳频集搜索算法、特定信号快速搜索算法、调制方式识别扣数字解调算法等,并在该平台上实现了这些算法。现场试验表明,本文提出的信号处理平台性能优越,信号处理算法有效。     

一种DRM接收系统的设计与实现

本文首先阐述了DRM发射端的系统结构,根据发射端的系统结构标准,利用软件无线电技术在计算机中实现了DRM接收系统,并给出了一种通用的软件设计框架;最后给出了所实现的DRM软件接收系统的性能评测结果。     

一种空时联合的自适应波束形成算法

为了进一步提高传统最优空时滤波算法的性能,提出了一种新的空时联合的自适应波束形成算法。在给出算法的信号模型和算法原理的基础上,详细地阐述了该算法实现空时联合自适应滤波的机理,然后利用计算机仿真较全面地分析和比较了算法的性能。理论分析和仿真结果表明,该算法在提高输出信干噪比和削弱指向误差影响等方面明显优于传统的最优空时滤波方法。     

基于信号重构的阵列失效校准方法

针对失效阵元给阵列性能带来的影响,提出一种基于信号重构的阵列失效校准方法。对于理想的均匀分布线列阵,2个相邻阵元相对同一信号源的接收信号之间仅相差一个固定的相移。利用这一点,原本已经失真的失效阵元的输出可以通过合成其他正常阵元的输出信号得到恢复,在一定程度上抑制了阵列失效带来的旁瓣增长。仿真结果表明该方法是可行、有效的。     

一种稳健的波束域自适应波束形成算法

在波束域算法中,针对波束域期望信号的指向误差落在波束主瓣边缘时波束性能严重恶化,采用波束域旋转矢量法的线性约束来改善波束域自适应算法的性能,同时为提高工程的实施性,减少算法的计算量,利用信号的特征值大于噪声的特征值这一理论,采用空间协方差矩阵逆的高阶次幂来逼近信号子空间,将求得的权矢量投影于改进的波束域的特征信号子空间,该算法在波束域中不但减少了计算量,而且使波束具有更好的信号比和稳健性。实验仿真验证了提出的改进波束域特征空间的稳健自适应算法的正确性和有效性,具有一定的工程实用价值。     

一种全双工射频收发系统的设计与实现

随着通信技术的进步,射频无线通信的技术取得了迅猛发展,无线通信技术也日趋成熟和稳定,射频收发系统 的通用化和小型化成为一个重要的发展方向。本文对基于软件无线电技术的射频收发原理进行介绍,并对几种常用的方案进 行了分析,对比了各方案集成化、小型化的优缺点,最后使用ADI生产的一款集成式宽带捷变收发器,构建硬件平台,实现一种 简易的全双工多通道的射频收发系统。     

一种改进的可变对角加载自适应波束形成算法

由于观测方向误差的存在,使得实际获得的方向向量与其理论值产生偏差,进而对各类自适应波束形成算法性能造成较大影响。为此提出一种有效的对角加载自适应波束形成算法,首先利用目标信号的方向向量在噪声子空间中投影最小的原理,对带有误差的方向向量进行校正,然后再使用可变对角加载原理求得对角加载因子,对实际获得的自相关矩阵进行对角加载后,形成自适应波束,从而很好地消除了方向向量误差造成的影响。算法能够有效克服目标信号对消现象,并具有良好的保形能力和快速收敛的特点。计算机仿真结果验证了这些优点。     

基于软件无线电的短波多路并行处理系统的设计与实现

针对短波窄带信号的实时处理需求,设计实现了一种基于软件无线电思想的短波多路并行处理系统。该系统采用四片高性价比DSP处理器,并行实时处理四路短波信号;采用一片高性能的FPGA,实现全局控制和协处理工作,具有完全可重复编程和配置功能。在此基础上,开发了FPGA程序和主机应用程序,实现了基于DSP的短波PSK信号解调算法。通过在软件无线电接收系统中的实际应用,证实系统使用灵活、性能优良。     

基于IP互连的DSP水声阵列信号并行处理实现方法

设计并实现了一种基于IP网络互连的、可扩展的声纳阵列信号并行处理系统。该系统采用二片TI公司高性能网络多媒体处理器TMS320DM642组成的板上流水线并行结构作为一个处理节点,并借助IP网络实现板间互连并行处理,可根据换能器阵元和处理速度的要求适当增减处理节点的数目。声纳系统的每个处理节点与数据采集转换部分采用TCP/IP网络连接,可以通过物理上添加一个或多个处理节点,提高系统的数据处理能力。     

基于阵列的盲信号处理研究和应用

本文对比了阵列信号处理与盲信号处理的数学模型,分析了二者的特点并进行了综合统一,提出了基于信号的非二阶特性空间扫描的概念,并验证了信号峰度随信噪比条件的变化和基于峰度的空间扫描。针对采用民用广播电台信号的外辐射源雷达所面临的严重同频干扰问题,采用独立成分分析的方法进行干扰抑制,并进行了实测数据的验证。     

基于阵列信号处理的认知无线电频谱空洞检测方法

探讨了一种基于阵列信号处理技术的干扰温度估算方法,以提高认知无线电频谱空洞检测精度.在该方法中,定义了考察区域内任意一点的干扰温度,通过估计干扰源的参数来计算干扰温度值,形成了考察区域内的干扰温度分布,进行频谱空洞可用性判决.理论分析和仿真结果表明,与MTM-SVD方法相比,该方法对考察区域干扰温度的估算具有较高的精细度,从而提高了频谱检测的精度.     

标准阵列信号处理机主控板设计

针对现代阵列信号处理机高运算复杂度和多板卡的特点,本文提出了基于VPX规范的高性能、低功耗、高集成的主控板设计。设计采用Kontron公司ETXexpress⑧-PCSU9300系列嵌入式CPU模块,由PCIE串行总线协议提供处理机板卡间的通信。板卡提供了多种标准接口,系统工作稳定,接口应用正常,达到了项目的各项要求。     

基于分数低阶统计量的阵列信号盲分离

传统方法常对阵列信号处理所研究的噪声采用高斯分布的模型进行描述，但当噪声存在显著的尖峰时，往往不能得到满意的结果。利用稳定分布建模实际中所遇到的具有较大脉冲特性的随机噪声，综述了阵列信号处理方法，并利用分数低阶统计量提出了一种较有韧性的阵列信号处理新方法。仿真表明它们在高斯和低阶稳定分布噪声条件下，具有良好韧性与有效性。     

基于分数低阶统计量的阵列信号盲分离

传统方法常对阵列信号处理所研究的噪声采用高斯分布的模型进行描述,但当噪声存在显著的尖峰时,往往不能得到满意的结果。利用稳定分布建模实际中所遇到的具有较大脉冲特性的随机噪声,综述了阵列信号处理方法,并利用分数低阶统计量提出了一种较有韧性的阵列信号处理新方法。仿真表明它们在高斯和低阶稳定分布噪声条件下,具有良好韧性与有效性。     

一种基于二维MUSIC算法的测向系统

空间谱估计测向具有高精度、高分辨率等优异性能,它基于多信道接收机和阵列信号处理技术,可以分别得到空间中同频多个信号的方位,并且相对干涉仪等其它方法具有较高的测向精度。针对空间谱估计中的经典算法-MUSIC算法,介绍了一种基于二维MUSIC算法的空间谱测向系统,并对整个系统的硬件单元及工作流程进行了描述,最后给出了系统的实测数据。     

基于压缩感知的无线阵列及协同信号处理

传感器阵列信号处理是目标监测重要手段之一,传感器节点向后端数据融合中心发送原始信号不可避免地导致传输延时大、能耗高等问题.为实现低功耗、高精度、灵活部署的目标监测,提出了基于压缩采样的无线阵列.借助新兴的压缩感知理论,解决低功耗低速率无线通信难以满足阵列原始信号的实时传输的问题,并保证阵列测向性能;同时根据相邻节点信号的相关性,设计了基于模型先验知识的信号协同重构算法,以较低的运算负荷完成信号的重构.仿真表明基于压缩感知的无线阵列能实现有效的目标测向,同时在数据量严重受限时性能明显优于传统方法.最后,通过简易实验验证了该方法在低成本平台上的可行性.     

Design of Nonuniform Linear Antenna Array Geometry and Signal Processing Algorithm for DOA Estimation of Gaussian Sources

Abramovich, Yuri I., and Spencer, Nicholas K., Design of Nonuniform Linear Antenna Array Geometry and Signal Processing Algorithm for DOA Estimation of Gaussian Sources, Digital Signal Processing10 (2000), 340–354.This paper discusses the problem of direction-of-arrival (DOA) estimation for Gaussian sources that have arbitrary correlation: from independent to fully correlated. For independent sources, the antenna array design is governed by two competing considerations: maximum aperture, which inclines toward increasing sparsity for a given number of array sensors, and identifiability, which tends to exclude extreme sparsity. For fully correlated sources, these two competing criteria are augmented by a third which allows for the initialization of DOA estimation by the generalized spatial smoothing (GSS) technique. The maximum number of fully correlated sources is in turn an important factor in the GSS algorithm and subsequent array geometry design. We present a geometry optimization technique that permits accurate DOA estimation of arbitrarily correlated sources.     

一种基于GPU的主动声纳宽带信号处理实时系统

该系统采用基于CUDA(Compute Unified Device Architecture,统一计算设备架构)并行编程模型的GPU( GraphicProcessing Unit,图形处理器),实现了整个主动声纳宽带信号处理系统的实时性.实验结果表明:该系统与CPU平台相比,处理速度提高了近一个数量级;与具有同等处...