多天线Rice信道空间衰落相关的近似表达

将von Mises分布作为多径散射接收信号的功率密度分布,在存在稳定直射分量的条件下,推导出相应的多天线Rice信道中的多径角度扩展公式,进而推导出了小尺度Rice衰落信道中紧凑阵元空间相关系数的近似表达式。von Mises分布的集中度参量对多径角度扩展的影响较Rice因子更为明显。只要多径散射是各向同性的,阵元间的空间相关性较弱;只要多径散射是各向异性的,空间相关性将随直射分量功率增大而急剧增加。分析表明,角度扩展和阵元间距是影响接收信号空间衰落相关性的主要因素。     

移动通信系统中多径分量簇的特性分析

基于电波传播的物理机制,本文分析了一种空时信道建模技术中关于来波多径分量簇的计算方法,给出了多径簇内各来波信号的传播延迟和到达角之间的联合概率密度分布函数及相关应用。基于此,不考虑信道的时变特性,考察将来波信号作为单个多径分量簇情形下的两阵元输出信号相关性,并对其相关影响因素也进行了分析。     

相关噪声条件下SUMPLE算法权值估计方法

天线组阵技术是提高深空探测微弱信号信噪比的有效方法。随着大规模天线组阵中单个天线接收信号信噪比的降低,来自背景天体的相关噪声的影响不容忽视。针对相关噪声对天线组阵SUMPLE算法权值估计的影响进行了分析,给出了一种基于频域的抑制相关噪声影响的处理方法。计算机仿真结果表明:在相关噪声背景下,该方法能有效地提高SUMPLE算法权值相位的估计精度,抑制相关噪声的干扰。     

3D扼流圈天线设计

本文介绍了多径信号的形成和抑制多径效应的基本方法,并设计了一款具有多径抑制效应的3D扼流圈天线,该天线可以同时应用于GNSS卫星导航系统的G1和G2两个频段。实验结果表明,该天线对多径信号具有较强的抑制能力,且相位中心稳定,具有较强的抗干扰能力。     

动目标显示雷达平台运动和天线扫描的同时补偿

在动目标显示型雷达系统中,平台运动效应和天线扫描效应同时得到补偿。对天线扫描效应来讲,利用来自天线辅助子阵的信号来补偿由天线主子阵来的信号。然后,来自主子阵的经延时和扫描补偿的信号与来自主子阵的未经延时和补偿的信号合成,以形成补偿扫描运动和平台运动效应的信号。第一种装置在每个对消级上提供一个具有运动补偿的杂波对消器。第二种装置为作进一步动目标显示处理提供多个(N个)在时间和相位上同步的运动补偿信号。     

旁瓣相消系统

发明背景本发明涉及到雷达系统,主要是阐述雷达接收机如何通过旁瓣相消系统去抑制来自干扰源的信号。旁瓣相消法是指一种抑制从天线旁瓣接收的干扰信号(如人为干扰机产生的信号)的方法。全定向天线是单个地或多个地设在主天线附近,它们都能接收不需要的干扰信号。对干扰信号要进行最佳的幅度和相位调制,然后与主天线的信号相减。只要通过适当的相位和幅度调制,就可消掉不需要的信号。在减去全定向天线的调制信号后,将主天线信号与全定向天线的调制信号进行     

基于前向搜索的GNSS长距多径信号判别技术

卫星导航接收机中的多径信号,尤其是长距多径信号会造成伪码的错误捕获与跟踪,带来很大的伪距测量误差,甚至定位失效。针对这一问题,利用卫星导航系统中独有的直达信号相对于多径信号具有最超前码相位的特性,在导航信号捕获跟踪之后,继续通过相关峰前向搜索的方法来判别直达信号与多径信号,在剔除多径分量之后获得准确的伪距测量值。在此基础上讨论了长距多径信号的搜索区间,给出了新的接收机处理架构,从而为卫星导航中长距多径信号的去除与精确定位的实施提供了重要参考。     

一种小尺寸极化阵列及其高精度定位波束形成

提出一种偶极子天线单元构成的极化敏感阵列用于全球卫星导航信号的接收,经过阵列信号波束形成后,在抗干扰的同时保留卫星导航信号中载波相位测量值的准确性,可用于基于载波相位测量的高精度差分定位。与传统的圆极化天线阵列相比,该阵列具有阵元构造简单、尺寸小的特点。通过建立极化阵列接收信号模型,分析了天线极化和波束形成算法对卫星导航信号相位的影响,给出了相适应的相位中心稳定的数字波束形成算法。仿真验证了分析的正确性和算法的有效性。     

Wi-Fi MIMO 802.11n的优势和面临的挑战

多年来,多径接收是一项避免使用或者用来作补偿使用的技术,这是因为当电磁波以直接或间接路径到达接收天线时,它们相位不同,并且会互相干扰。在模拟电视时代,多径信号会产生图像重影;同时无线电信号也会受到信号衰落和信噪比变化的影响。     

星载数字波束形成系统中阵元位置误差的分析

阵列天线的阵元位置误差能够造成数字波束形成系统性能的严重恶化。引起阵列天线导引矩阵失配的原因很多,阵元位置误差是最重要的因素之一。首先从物理的角度对阵元位置误差进行了理论建模,提出了阵元位置误差的圆柱形不确定度模型。作为整个天线系统误差构成的重要一环,对阵元位置误差造成的接收信号相位误差进行了量化分析,给出了相互关系。最后就如何消除阵元位置误差的影响进行了讨论。     

Locating GSM mobiles using antenna array

The authors consider the problem of accurate estimation of the position of a GSM mobile station based on measurements of the mobile signal made at a single receiving site equipped with an antenna array. Direction of arrival and time of arrival measurements are used to estimate the location of the mobile transmitter. A statistical filtering technique is applied to the location estimates to minimise the effects of multipath fading. Experimental results with a DCS-1800 system are presented which achieve an r.m.s. location error of 133 m, with the error being <250 m for 98% of the time     

Novel Directional Radiation Pattern by Genetic Algorithms in Indoor Wireless Local Loop

The genetic algorithm is used to synthesize the radiation pattern of the directional circular arc array to minimize the bit error rate (BER) performance in indoor wireless communication system. The impulse responses of the indoor channel for any transmitter-receiver location are computed by shooting and bouncing ray/image techniques. By using the impulse response of multipath channel, the performance of the synthesized antenna pattern on BPSK (binary phase shift keying) system with phase and timing recovery circuits can be calculated. Based on the topography of the antenna and the BER formula, the synthesis problem can be reformulated into an optimization problem and solved by the genetic algorithm. The novelty of our approach is choosing BER as the object function instead of sidelobe level of the antenna pattern, i.e., BER performance is defined as a object function to optimize the excitation coefficient of array by the genetic algorithm. The strong point of the genetic algorithm is that it can find out the solution even if the performance index cannot be formulated by simple equations. Besides, the genetic algorithm will converge to global extreme instead of local extreme and achieves a good antenna pattern. Numerical results show that the synthesized antenna pattern is effective to combat the multipath fading and can increase the transmission rate of indoor millimeter wave system.     

基于时域射线法的IR UWB信号穿墙传播建模与分析

研究了一种基于时域射线追踪技术(Time Domain Ray Tracing)适用于大尺度室内环境传播建模的IR-UWB信号传播模型。该模型综合考虑室内传播存在的多径效应、阴影效应和穿墙效应等物理现象,引入墙体内部的时域传输系数和墙体至空气的时域透射系数,分析并解释了时域传播系数的物理意义。模型利用了IR-UWB信号时域极窄的特点,与传统的FDTD方法相比,能够显著提高大尺度环境下的计算效率。最后通过与实测结果的对比,验证了该模型的有效性,详细研究了模型的计算精度及误差成因。     

一种新的GPS接收机C/A码跟踪环鉴别器算法

该文分析了GPS C/A码相位估计误差与载波频率估计误差对相关函数的影响,并推导出了相关公式。从线性,对信号幅度与载波频率估计误差的敏感性和计算量等角度分析了现有的码鉴别器算法的优缺点。基于上面的分析与研究,提出了一种新的C/A码鉴别器算法。通过理论分析与仿真实验,证明该算法有良好的线性特性,能有效抑制对信号幅度与载波频率估计误差的敏感性,且计算量低,跟踪精度高,抗多经性能好,在性能上优于已有的算法。     

移动通信中的CMA阵列抗干扰性能分析

移动通信中的CMA阵列具有抗多径干扰和抗共信道干扰能力。本文理论分析了实际信号环境下CMA阵列的抗多径干扰和抗共道干扰能力，并进行了计算机仿真，仿真结果表明，CMA阵列的抗多径干扰性能受随机相移、信号幅度、信号空间分布等因素的影响，当所需信号与多径干扰信号空间卫离度越大，CMA阵列的抗多径干扰性能越好。CMA阵列的抗共信道干扰性能较抗多径干扰性能要好，只要所需用户信号和共信道干扰信号不在同一入射方向，CMA阵列就可以将干扰信号抑制掉。     

基于短时FFT的相控阵远场校准方法

相控阵阵面在外场进行幅相测试时,地面折射波引起的多路径效应是一个主要的误差来源.文中介绍了一种在短时FFT基础上、从地面折射波叠加在直射波上的合成波信号中求解直射波信号的方法,并通过软件仿真采用了该方法校准幅相误差后、阵面波束性能的改善情况.     

多径效应下的信号相关性分析

在阵列信号处理中,信号相关性的问题很容易引起混淆。一些文献简单地认为多径信号之间必定相干,从而在仿真实验中得出了不正确的结论。该文从信号相关性的基本概念出发,推导了单频点信号和带通信号下的互相关系数表达式,讨论了多径效应下信号之间的相关性,并指出了导致多径时延信号相关的各种参数,最后通过计算机仿真验证了文中的结论。     

低空多径环境下雷达目标检测性能研究

针对低空多径环境下不同体制雷达目标检测性能展开研究,通过优化配置雷达阵元达到多径环境下的最优检测性能。建立低空多径环境下雷达接收信号模型,引入多径功率传播因子,将经典的Swerling目标起伏模型推广应用于低空多径环境,采用特征函数法推导低空多径环境下不同体制雷达的检测概率。仿真研究了多径功率传播因子对检测性能的影响,比较不同体制雷达的检测性能,结果表明多输入单输出雷达兼具相控阵雷达和多输入多输出雷达的优点,在多径环境下具有稳定的检测性能。     

70-GHz-band MMIC transceiver with integrated antenna diversity system: application of receiver-module-arrayed self-heterodyne technique

Our proposed millimeter-wave self-heterodyne transmission technique is a simple and cost-effective solution to frequency stability problems in millimeter-wave access systems. In addition, this technique enables integration of a high-sensitivity receiver with a combining antenna diversity system that is approximately as effective as a maximal-ratio-combining antenna diversity system for all directions of signal arrival. We explain how our newly developed 70-GHz-band transceiver using the millimeter-wave self-heterodyne transmission technique with a receiver-module array can greatly improve receiver sensitivity for all directions of signal arrival i.e., without affecting the signal reception beam pattern and how this can solve the signal-fading problem in a multipath signal propagation environment. We also theoretically demonstrate that receiver sensitivity improves in proportion to the number of elements in a receiver-module array, and experimentally confirm this using an experimental 70-GHz-band monolithic microwave integrated circuit transceiver with a 4/spl times/2 receiver-module array. We show that millimeter-wave signal propagation can be modeled using a two-path model, and that serious signal fading depends on the transceiver height and transmission distance. Carrier and modulated signal transmission experiments using our developed transceiver have revealed that use of a receiver-module array greatly reduces the signal-fading problem in a multipath signal propagation environment. In the signal transmission experiment, we succeeded in transmitting an orthogonal frequency-division multiplexing signal over a 4-m transmission distance with bit-error-free performance.     

阵元切换时间对单通道阵列测向性能的影响

单通道阵列采用单个通道贯续接入各阵元进行采样,与常规阵列相比,单通道阵列减少了硬件成本以及通道幅相特性不一致问题对估计性能的影响,但现有研究均未考虑单通道阵列的阵元切换时间对系统性能的影响。为填补这一空白,首先参照常规阵列,明确了单通道阵列中窄带信号的带宽限制及其与单通道阵列阵元切换时间的关系;再以单通道阵列MUSIC算法为例,同时考虑信号带宽与单通道阵列阵元切换时间对单通道阵列协方差阵特性的影响,从理论上推导了单通道阵列MUSIC算法关于扩展相对带宽的一阶估计误差。最后对单通道阵列MUSIC算法与单通道阵列空间FFT算法在不同阵元切换时间下进行仿真,对两种算法测向误差与阵元切换时间的关系进行分析,验证了理论推导结果的正确性。