基于傅里叶系数映射的OFDM系统性能分析

针对正交频分复用(OFDM)系统存在较高峰均比的问题,通过分析OFDM调制系统与周期信号傅里叶级数展开的关系,提出一种基于傅里叶系数映射的OFDM技术方案。该方案将待传输的数据调制为周期性信号,取该信号的部分傅里叶系数进行OFDM调制,替代传统的QPSK或MQAM映射方式。仿真结果表明,该技术方案在和QPSK映射相同频带利用率的情况下,其峰均比可下降3 dB,误码率与QPSK映射基本相当。     

AD9857在高频雷达发射系统中的应用研究

设计了一种基于可编程上变频器AD9857实现高频地波雷达数字上变频的方案。该方案采用DSP处理数字基带信号并控制AD9857完成上变频，可实时改变数字基带信号的调制方式和雷达的工作参数。实验证明该设计可以减化雷达体系结构，可实现雷达工作参数的可编程性，满足了武汉大学研制的下一代高频地波海洋监测雷达的需要。     

多波束视频信号模拟器的设计

为模拟雷达回波信号,验证波束形成情况,研究了雷达视频信号模拟器的体系结构、功能,给出了一种可实时模拟多路目标回波的雷达信号模拟器的实现方案。重点介绍了系统的硬件电路及其实现,叙述了多波束模拟的原理。该模拟器应用了DDS(直接式数字合成)和FPGA(现场可编程门阵列)等技术,具有较好的灵活性和通用性。可完成多波束视频信号产生的要求。     

基于Keystone变换的OFDM信号距离走动校正方法

基于Keystone变换技术研究正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)雷达信号距离单元走动校正方法.在研究OFDM雷达信号数学原理的基础上,本文给出了理想点目标的脉冲串回波信号表达式.针对发射信号内在结构特性,分析了相对运动对目标回波信号的影响.推导了脉冲体制OFDM回波信号的距离频率域模型,讨论了基于Keystone变换的距离走动校正技术.最后给出典型系统参数下的仿真实验结果,验证了方法的有效性.     

利用自适应调制进行OFDM系统PAPR抑制

根据相同的信息比特采用不同调制样式时所得的正交频分复用（OFDM）信号的峰均功率比（PAPR）不同,提出了一种利用自适应调制进行OFDM系统PAPR抑制的算法,并设计了利用该算法的OFDM系统。算法通过设定一个可选调制样式集合,改变发端信息比特的调制样式,选择具有最小PAPR值的OFDM信号作为传输的OFDM信号,从而使整个系统的PAPR得到抑制。在接收端,通过对OFDM符号的调制样式进行识别,完成对调制信息解调。由于算法不需要传输需严格保护的边带信息,系统具有较强的可靠性和抗干扰能力。仿真结果表明,利用自适应调制可有效地进行OFDM系统PAPR抑制;同已有算法相比,在多径信道下,利用该算法的OFDM系统的误码率性能总体上较好。     

数字调幅广播外辐射源雷达的研究

数字调幅广播DRM（Digital Radio Mondiale）是最近几年发展起来的使用30 MHz以下频段数字广播的新标准,发射正交频分复用( OFDM)调制信号,作为取代传统中短波模拟调幅广播的新标准在全球正在迅猛发展。DRM的外辐射源雷达工作在高频段具有外辐射源雷达和高频雷达的多种优点,文章主要研究的是DRM广播新体制高频外辐射源雷达进行理论分析并验证,为后续目标探测研究奠定了基础。     

基于OFDM的雷达通信一体化共波形设计

为了减小通信信息对一体化波形模糊函数的影响,以连续波信号为基础,提出了一种基于扩频的多OFDM符号调制的雷达通信一体化信号模型,并分别从波形以及雷达模糊函数的角度对其进行分析。通过对通信信息预扩频后采用OFDM调制的方法,可显著改善一体化信号的模糊函数性能,降低距离维旁瓣。理论分析表明,一体化信号的距离旁瓣由所用伪随机编码序列的自相关、互相关特性及调制的通信信息共同决定,为波形的性能改进提供了指导方向。仿真结果表明扩频因子、子载波数目、数据长度的不同取值对雷达通信一体化信号的距离维模糊函数的旁瓣的影响,为优化一体化信号的性能提供依据。设计的雷达通信一体化信号模型可有效改善对通信信息和多普勒频移的敏感性,满足雷达探测波形要求。     

OFDM系统总体资源效率测度

该文引用了数字调制系统总体资源效率的测度算法,测算了正交频分复用(OFDM)系统的性能。通过OFDM信号在几种典型的调制方式下资源效率的比较,可以得出OFDM信号在256QAM调制下的性能更接近于理想系统的性能。     

基于相位调制器的光载OFDM信号产生和传输系统

光正交频分复用（OOFDM）是目前宽带通信领域的研究热点,它和光纤无线通信（ROF）系统相结合可以更好地克服色散,提高ROF系统的性能。提出一种基于相位调制器的光载OFDM信号产生和传输系统。在中心站采用相位调制器结合光滤波器产生载波抑制-双边带（DSB-SC）光载毫米波,将OFDM信号调制到一个边带上进行传输。建立了光载OFDM信号的产生模型,分析了光纤色散导致的相位影响,并通过仿真实验验证了系统的可行性。结果表明,经95km光纤传输后,系统的眼图仍清晰张开。     

基于支持向量机的小波包调制信号识别

基于小波包调制信号和OFDM信号在分数阶傅里叶变换域分布的不同,利用图像成形技术对接收信号的分数阶傅里叶变换域分布图进行处理,探讨了小波包调制信号和OFDM信号的分数阶域分布成形图的特征参数,利用支持向量机做分类器,实现了这两种多载波调制信号的分类识别。计算机仿真结果,验证了算法的性能。     

基于MIMO-OFDM的雷达通信一体化收发方法

本文提出了一种基于MIMO-OFDM的雷达通信一体化共享信号收发方法,研究分析了MIMO-OFDM系统的信号模型以及在雷达通信一体化系统中通信信息调制在OFDM雷达信号上的处理方法。利用MIMO波束形成技术来实现雷达通信一体化信号的发射和接收处理,设计满足雷达目标探测方向和通信方向要求的发射方向图以实现雷达通信一体化信号的发射,同时接收波束形成分别在雷达目标方向和通信方向零陷从而获得通信信号和雷达回波,这样可以减轻其信号间干扰。数值仿真表明,所提出的雷达通信一体化共享信号收发方法可以提高一体化系统的通信性能,同时获得更精确的雷达目标参数。     

雷达距离校准仪的设计与实现

以雷达距离校准仪的设计为例,介绍了采用数字射频存储、宽带微波IQ(正交)调制、小型化宽带合成本振、微波开关滤波等新技术,实现对相参雷达的目标回波信号模拟。主要用于雷达定期标校、雷达维修后的目标探测功能的检验及标定等。     

基于叠加导频的雷达与通信一体化信号处理算法研究

MIMO-OFDM技术日益成熟,MIMO系统为雷达通信一体化系统提供了硬件支持,OFDM调制为通信感知一体化系统提供了合适的调制方法;传统通信系统的接收方只接收通信信息而浪费了携带的信道信息,后者正是雷达系统所需的信息,通感一体化系统也提高了信息利用率;在通信感知一体化系统的存在诸多不同形式中,采用了叠加导频的系统,验证了叠加导频相较于传统导频策略的优越性,并研究了基于叠加导频的雷达系统的性能;直接使用香农公式计算通信雷达融合信道的信道容量,并研究两部分功率比对于系统互信息的影响。     

OFDM wavefroms designed with piecewise nonlinear frequency modulation pulse for MIMO radar

ABSTRACT

Multiple-input multiple-output (MIMO) synthetic aperture radar (SAR) waveform diversity design has drawn extensive attention since it has a great potential in remote sensing. The orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) waveform designing becomes one of the most significant tasks in MIMO SAR system. In this article, a novel piecewise nonlinear frequency modulation (NLFM) waveform is proposed. The OFDM waveform is composed of the piecewise NLFM waveforms as its subpulses, and each subpulse has a different subcarrier beginning frequency. The subpulse is centre symmetrical and can be divided into three segments. The first and third segments of the subpulse are linear frequency modulation waveforms, and the second segment of the subpulse is an NLFM waveform. A few parameters are used to control the duration and bandwidth of each segment in the subpulse. Genetic algorithm is used for the OFDM waveforms to optimize the sidelobes of autocorrelation and cross-correlation function. Compared with other OFDM waveform design methods, the proposed method is more flexible and has higher degrees of freedom and thus can yield waveforms with a better autocorrelation and cross-correlation properties. The performances of ambiguity function and cross ambiguity function are analysed to have low time delay and Doppler correlation peaks. Simulation results demonstrate the validity of the proposed method.     

OFDM测距误差分析——第一部分

OFDM作为一种有效和便捷的数字调制传输方式已经可以被广泛应用在宽带数字传输系统中.由于OFDM接收系统需要具备很高的频率和定时精度,因此可以构建基于测量OFDM信号传播时间的测距定位系统.重点建立了用于精确OFDM广播测距的信号模型,并分析影响测距精度的各种因素和推导给出了测距误差下界.第一部分在给出OFDM帧同步测距原理和基本OFDM系统描述基础上,建立了系统测距时间模型,包括信号发射和接收时序、时间参考系和信号传播伪距观测方程,最后建立了用于测距的OFDM信号发射模型和信道传输模型.用于测距的OFDM信号接收模型以及测距误差分析在第二部分研究.     

基于DDS的多模信号发生器设计

提高主动式无线探测系统的抗干扰性能有效方法是在随机时间输出不同调制模式的信号,其中多模信号发生器是系统的核心;为了模拟不同调制模式的信号输出及随机时间下信号的快速转换,设计了一种基于DDS的多模信号发生器;系统以DDS为核心,总体采用CPLD与DDS芯片相结合的设计,外置FLASH芯片为信号控制字存储单元;该系统最高频率达120MHz,储存11种常用信号并可输出外部定义信号,转换速度为2.5μs。实验结果表明,该系统具有发生信号种类多、转换速度快且精度高等特点,可以广泛应用于实验室条件和各种无线探测,微波通信的频率合成信源抗干扰领域。     

基于CPLD的雷达脉冲发生器的设计

雷达脉冲发生器作为一种专用的数字信号发生器,在雷达探测和测距方面有重要的应用.面对日益复杂的需求,系统设计人员往往需要定制或者设计自己的数字信号发生器.简要介绍了复杂可编程器件的开发流程,重点讨论了雷达脉冲发生器的模块化设计思路及具体实现方法,给出了仿真结果,叙述了Windows环境下驱动程序和应用程序的实现过程.实践证明开发过程快速有效.     

基于matlab的雷达信号处理仿真系统

为提高设计雷达信号处理系统的效率,在matlab软件平台上结合数字信号处理理论建立了雷达信号处理模型,并在此基础上进行了仿真.系统对线性调频信号、非线性调频信号等常用雷达信号的产生和处理过程进行了计算机仿真,雷达信号处理主要体现为时域和频域的脉冲压缩,包括加权前、后脉冲压缩波形的比较.系统具有显示的直观性、实时性与逼真性,而且具有很强的扩展性,可用于与雷达信号处理有关的教学与科研、试验分析.典型仿真范例及结果表明用matlab仿真雷达信号处理系统是方便和高效的.     

突发OFDM信号调制识别

为了对OFDM信号进行识别,针对高斯性检测法无法识别白噪声和OFDM信号的问题,提出先应用多子带谱熵法进行OFDM信号端点检测,再构造KS检验统计量进行OFDM信号识别的方案。理论分析及仿真结果表明,多子带谱熵法能够有效地进行OFDM信号的端点检测,基于端点检测的KS统计量降低了纯噪声信号带来的虚警,进而提高了对OFDM信号的识别能力,可以有效地进行突发OFDM信号的识别。