宽带数字信道化接收机算法研究与硬件实现

对宽带数字信道化接收机进行了理论研究与硬件实现。该系统模型采用多相滤波结构,使用IFFT算法简化信道化多相滤波器结构与参数,并对各个信道进行下变频产生基带信号以便后续信号识别分析处理,信道化频带划分采用均匀且相邻信道50%交叠的方式。该系统硬件采用A/D转换芯片和FPGA芯片实现,A/D转换芯片完成宽带信号采集,FPGA芯片完成相关算法软件实现。该接收机结构具有设计灵活、实现简单、计算效率高、实时处理能力强、计算量低、FPGA硬件资源少等优点。     

数字信道化接收机编码器的研究

文中首先指出了数字信道化接收机中编码器设计的重要性和必要性，以及此项工作的困难程度．并简要地介绍了频域数字信道化的方法．然后讨论了一种基于坐标旋转数字式计算机（CORDIC）算法和瞬时测频算法相结合的编码器设计原理．同时对于滤波器的暂态效应进行了说明，最后在Matlab环境中对系统进行了仿真，得到了较好的仿真结果。     

OQAM/OFDM系统改进的预编码信道估计

针对OQAM/OFDM系统基于预编码的离散导频信道估计复杂度较高的问题,提出了OQAM/OFDM系统改进的预编码信道估计算法。该算法通过减少导频周围预编码的个数,对未编码的干扰符号通过辅助导频法进行消除干扰,有效降低预编码方法的复杂度。仿真结果表明,改进的预编码方法与原方法相比在信道估计性能相近的情况下复杂度明显降低。     

对数混合的短波信道数字AGC算法

为减小短波信道对接收机AD后端信号输出功率的影响,提出一种对数混合的短波信道数字AGC算法.分析了数字AGC的线性调整算法、对数调整算法、自然对数调整算法,采用自然对数与对数混合式的调整算法,实现短波接收机 AD后端数字信号功率稳定变化.仿真结果表明:混合式 AGC算法实现了 AGC跟踪速率和对噪声的敏感性的折中,整体性能最优,且算法的实现复杂度与线性、对数和自然对数AGC算法基本相当.     

一种基于数字信道化的低截获脉冲压缩信号优化检测方法

针对脉冲压缩体制雷达信号在数字信道化接收机中引起的跨信道以及低截获问题,提出了一种基于数字信道化的低截获脉冲压缩信号优化检测方法。首先采用多相滤波数字信道化方法来抑制脉冲压缩信号频谱泄漏;然后优化检测方法,采用幅度中值滤波降低相位跳变点对检测脉冲的影响,采用相位差非相参积累提高脉冲压缩信号的检测灵敏度;最后进行脉冲整合,对跨信道信号进行时频两维信息拼接处理,对分裂信号进行恢复。该方法与传统检测方法相比,提高了对脉冲压缩信号的检测能力,并且能够解决由数字信道化引起的脉冲压缩信号失真问题,有效提升了反辐射导引头对脉冲压缩信号的适应能力。该方法已通过仿真验证并实现应用。     

多信道自适应格型算法及在信道均衡中的应用

讨论了基于最小均方准则提出的多信道自适应格型算法,这种递归算法应用在广义多信道上,被优化成一种运算复杂度为O(pm2)的算法.在单个参考信道(m=1)的情况下,这种算法被简化成运算复杂度为O(p)的最小二乘格型算法(LSL).在只有一个滤波器抽头的情况下(p=1),这种算法被简化为运算复杂度为O(m2)卡尔曼最小二乘算法(RLS).文中提出的广义多信道最小二乘格型算法总结了LSL和RLS算法之间明确的区别及联系,并且给出了它们在自适应均衡中应用情况的仿真.     

频率选择性V-BLAST的自适应空时接收

提出了基于空时MMSE准则的频率选择性信道下V- BLAST检测方案,并给出了最佳均衡条件和两种自适应空时均衡算法.所提均衡算法无需进行信道估计,无需对信道矩阵求逆,大大降低了计算复杂度,且能自适应信道变化.通过仿真实验,证明了所提均衡算法的有效性,并给出了实用多天线系统的合理配置.     

基于PN码的间隔式导频的OFDM信道估计方法

在现有理论基础上提出一种基于PN码的间隔式导频的OFDM信道估计方法，该方法利用了PN码的性质，降低了算法的复杂度，尤其适用于快变信道。仿真表明，在多径信道下新的估计方法性能优于最小二乘估计和线性最小均方误差估计，并且计算量最小。     

基于对抗的突击武器与支援武器协同火力打击决策方法

为满足多类型武器协同火力优化打击的需求,提出了一种基于对抗的突击武器与支援武器协同火力打击决策方法。以突击武器“点对点”打击和远程火力支援武器“面杀伤”的协同为研究对象,考虑具有对抗特性的火力打击决策优化过程,以突击武器对目标的打击决策、目标对突击武器的打击决策以及支援武器的炮弹落点位置为优化变量,建立了以对抗双方剩余价值比值为目标函数的协同火力打击决策优化模型。提出了基于人工蜂群算法双层迭代优化的协同火力打击决策优化模型求解方法。目标分配决策变量采用整数编码,利用罚函数方法处理约束条件,将决策模型转化为无约束混合整数优化问题;针对算法实现过程,分析了双层迭代人工蜂群求解算法的计算复杂度。通过一个协同火力打击算例验证了协同火力打击决策模型和求解算法的合理性和有效性。     

基于IVSSTLMS算法的数字域共址无线收发设备互扰对消

针对同平台无线收发设备工作于相邻频段产生相互干扰,而已有数字域互扰对消方法计算复杂度高,存在收敛速度与互扰对消比相互制约的问题,提出了基于迭代变步长变换域最小均方算法(IVSSTLMS)的数字域共址无线收发设备互扰对消方法。该方法将迭代变步长与变换域LMS算法相结合,能够有效提高算法收敛速度和避免特征值扩散的不利影响,快速精确估计共址无线收发设备的互扰信道参数,从而获得高的互扰对消比(MICR)。仿真验证结果表明,该方法具有快的收敛速度,同时互扰对消比高于现有变步长LMS算法和递推最小二乘(RLS)算法。     

全阴影卫星信道高效硬件数字孪生方法

卫星信道的硬件数字孪生技术是卫星通信场景中物理层或数据链路层通信性能评估的重要手段,本文提出了一种适用于全阴影卫星信道的硬件实时模拟架构。首先,基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)平台,设计了一种基于迭代算法的复高斯序列产生方法。然后,基于坐标旋转数字计算(Coordinate Rotation Digital Computer, CORDIC)算法实现了幂指数与平方根函数的硬件计算,并结合时分复用思想研制了全阴影卫星信道衰落模拟器。与传统查找表(Look Up Table, LUT)方法和CORDIC算法相比,复高斯序列产生模块的资源消耗率分别降低了6.21%和5.23%。硬件测试结果表明,信道模拟器输出的衰落统计特性如概率密度函数与理论结果吻合,并且不同类型卫星信道多普勒形状也与理论结果符合,可用于全阴影卫星信道的硬件模拟。     

基于多任务的海上跨平台自主传感网最大流改进模型及求解

针对海上跨平台自主传感网有效信息分发共享最大流量任务需求,综合考虑分布式网络化、信息容量、多层级多信道、多任务等约束条件,以流量优控为目标,依据海上跨平台自主传感网的图论特性,提出了基于多任务的网络拓扑控制准则和拓扑动态控制策略。建立基于多任务的网络最大流改进模型,进行拓扑动态预估。设计了求解算法并分析了算法复杂度。通过仿真案例验证了该模型和算法的适用性和有效性。     

基于边带最大化准则的频偏与定时联合盲估计方法

基于边带最大化准则,提出了一种频偏与定时联合盲估计方法。深入分析了频偏对边带定时算法的性能影响,将边带定时算法与基于迭代实现的共轭自相关频偏估计算法有机融合,实现了大频偏条件下频偏和定时的联合盲估计。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法不需要信号调制方式、多径衰落信道等先验信息,且具有收敛速度快、计算复杂度小等特点。     

AD9854在无人机无线电测控系统中的应用

2CPFSK、BPSK是无人机无线电数据链遥测和遥控系统中的两种主要调制方式.文中设计了一种基于DDS芯片AD9854实现2CPFSK和BPSK数字调制的方案,并给出了电路设计原理与硬件实现方法.该设计实现了无人机无线电测控系统中频的数字化和模块化,提高了遥测、遥控信道的传输能力.通过无人机飞行应用表明,基于芯片AD9854设计的数字调制器性能稳定,实现了遥控扩频数据和遥测复接数据的高速传输.     

多相滤波在软件无线电中的应用

软件无线电采样有射频低通、射频直接带通和宽带中频带通三种.求出多相滤波器频率响应后,用多个基于相同原型滤波器的数字滤波器将其划分为多个信道输出以达到降低信道输出速率的目的.通过改变抽取或内插位置来降低数字滤波器的处理速度,实现信号实时处理.数字信道化接收机是基于多相滤波的软件无线电的典型应用.     

基于导频序列的火箭橇试验遥测抗多径信道编码方法

针对火箭橇试验过程中,遥测接收端解调时因受到多径效应影响,会产生较大误码率的问题,提出了基于导频序列的火箭橇试验遥测抗多径信道编码方法。该方法根据火箭橇试验速度以及信号传输速率等数据,通过选择合适的特殊字序列,采用已知信道特性的MSE均衡算法,设计信道估计数据结构和信道均衡数据帧结构。理论数据计算表明,该方法可以有效地提高数据质量,降低数据误码率。     

基于相对量测的分布式导弹协同定位算法

为提高协同制导的定位精度,提出了一种基于协方差交叉的分布式导弹协同定位算法.通过各导弹间的信息交互,建立多导弹间量测模型.分析了协方差交叉算法估计误差的有界性,并基于此算法实现多导弹协同定位滤波器的设计.相比于基于扩展卡尔曼滤波的协同定位算法,该方法以牺牲部分精度来换取更少的计算量,降低了弹间通信的复杂度及信息处理量,...     

一种具有校正信道失配功能的二维DOA估计方法

为了实现对被测目标的准确定位,新型无源探测系统往往需要二维方向信息及比较理想的信道特性.文中提出了一种正交阵列结构并利用了基于MUSIC算法的单信号源校正方法,同时实现了二维DOA估计及对信道失配的校正,大大改善了DOA的估计性能.经计算机仿真,证明了该方法的有效性.     

多径信道下基于维纳滤波器的自适应微分干扰抵消算法的研究

针对无线电导航系统中存在的多径干扰和多址干扰,文中提出了一种基于维纳滤波器的自适应微分干扰抵消算法,自适应部分采用维纳滤波器对权值矩阵进行更新,干扰抵消部分则引入PIC算法的迭代微分量,该算法不仅消除了原有干扰抵消算法的固有累积误差,而且降低了运算复杂度.给出了算法结构及理论分析,并对算法进行了仿真,结果表明该算法与其他干扰抵消方法相比,具有误码率低,收敛性好,运算复杂度低等优点,能有效地消除多径干扰和多址干扰的影响.     

分数傅里叶域宽带信道化侦察接收算法研究

数字信道化接收机是目前侦察接收机的主流。为降低频带折迭式信道化接收机对设备的要求,并有效弥补其输出信道模糊、灵敏度下降和截获概率降低的不足,以离散分数傅里叶变换为数字信号处理工具,提出了一种分数傅里叶谱折迭式数字信道化接收方法。分析了其基本原理及部分参数设置条件,给出了具体方法步骤。通过仿真进行了原理验证。研究结果表明：如果将接收信号划分成K个分波段,采用该方法能有效消除信道模糊问题,输出噪声总功率只有传统频带折迭式信道化的1/K,采样频率、设备量均可降低为纯信道化接收的1/K倍。