基于FPGA的雷达目标回波模拟器的设计与分析

现代脉冲体制雷达广泛采用线性调频、非线性调频和相位编码等脉冲信号调制方式;雷达目标回波作为一种脉冲调制信号,主要与调制方式、斜率、带宽和编码形式有关;通过分析雷达目标回波特点和雷达目标回波模拟器的实现方式,提出了一种基于FPGA的雷达目标回波信号模拟器方案;该方案采用DDS模拟器方法,利用EP2C8Q208C8N实现DDS功能;仿真结果表明该方案可便捷地生成频率范围为5～40MHz相位可控的常规波形、线性调频、非线性调频和相位编码脉冲调制信号。     

雷达干扰信号产生系统实现

雷达干扰信号是在实施雷达干扰时关键性因素,它的产生样式及其速度直接影响到干扰的效果。基于多样式和高速度的需求,该文阐述雷达干扰信号产生系统的实现。主要从软件实现方面介绍多种雷达干扰信号的产生原理及其实现,包括：非调制干扰信号和调制干扰信号的产生。     

LFMCW雷达的差频信号采集系统设计

差频信号采集系统是线性调频连续波(LFMCW)雷达的核心部件之一.针对国产某新型LFMCW雷达传感器,设计并实现了基于C8051F120的LFMCW雷达差频信号采集系统,包括调制信号产生模块、差频信号采集模块以及串口通信模块.主要实现的功能有:产生非线性校正后的锯齿波调制信号;采集雷达差频信号并搭建二阶有源带通滤波器进行放大滤波;发送差频信号至上位机等.实验验证了LFMCW雷达差频信号采集系统的有效性.     

噪声-相位编码复合调制一体化信号设计方法

提出了一种新型的雷达/干扰机一体化共享信号——噪声-相位编码调制一体化信号。结合高斯白噪声良好的干扰特性以及相位编码信号良好的自相关特性,在高斯白噪声的基础上,调制相位编码信号,采用二相编码信号,二者有机结合生成一种混合噪声-二相编码复合相位调制一体化信号。仿真实验结果表明,该信号既具有雷达的目标探测定位性能,同时具备干扰机的压制干扰性能,与其他一体化信号体制相比,噪声-二相编码复合相位调制波形对二相编码信号的压制干扰作用尤为明显,效果更好。     

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。     

水下磁感应无线通信模块设计

为了解决海洋观测系统中传感器节点与主机之间的无缆信息传输问题,设计了一种基于磁场耦合的低功耗水下半双工无线通信模块。通过线圈之间的电磁感应进行信息传输,采用二进制频移键控(Binary Frequency Shift Keying,BFSK)调制方式对基带信号进行调制。选用超低功耗单片机MSP430F5338作为主控单元。通过内部定时器的输出模块产生调制载波,在外部中断中进行频率切换,实现信号调制;采用专用解调芯片XR2211实现信号解调。模块由通信总线上的信号唤醒,设计了一种通过软件检测载波信号的方法,降低误触发概率。实验结果表明,模块在水下间隔2米时,通信成功率达到100%。该模块实现方案简单,成本和功耗较低,满足海洋观测系统中的应用需求。     

复杂战场环境雷达探测模型研究

基于雷达功能仿真的方法,以及雷达与其作战环境的耦合过程,对雷达的探测模型进行了研究;建立了战场实时态势数据库、数据预处理模块、环境信号功率计算模块,构建了雷达信号耦合模型;利用C波段雷达对某隐身目标的实时RCS,仿真分析了遮盖性干扰和杂波信号对雷达探测范围的影响,结果显示无干扰时雷达的最大探测距离能够达到114km左右,遮盖性干扰和杂波能够将其距离压制到70km以内,且在其中的47～53km目标具有"隐身"能力,而采用相应的抗干扰措施后,雷达能够在106km左右发现目标,雷达的抗干扰措施起到了改善干扰和杂波影响的效果,并且目标在47～53km处不再具有"隐身"效果。仿真结果验证了模型的有效性和可行性。     

基于FPGA的机载电力线载波通信调制解调模块设计

面向复杂机载环境下大量电子设备控制信号和数据信息的传输需求,研究基于机载电力线的载波通信方案和设计实现方法,进行原理开发验证和应用测试;论文研究基于FPGA的机载电力线载波通信系统中调制解调模块设计方法,设计的2FSK调制解调模块包含调制电路、解调电路和控制电路三个部分,给出了每个部分内部具体子模块的设计原理和实现方法,并针对子模块功能分别进行了仿真和实验验证,最终结合所开发的电力线载波通信系统进行通信性能测试,结果表明了本文设计的调制解调模块的正确性,在通信波特率115.2kbps情况下,可实现通信误码率低于10-5。     

基于FPGA的QPSK的定点设计及仿真

数字基带信号有时无法直接传输,需经过载波调制转换成适合的频带信号.而QPSK(Quatemary Phase Shift Keying)是一种线性窄带数字调制技术,被广泛应用于移动通信和卫星通信中,其突出特点是频带利用率高、频谱特性好、抗衰落性能强、可进行非相干解调.采用FPGA器件可以将原来的电路板级产品集成为芯片级产品,从而降低了功耗、提高了可靠性,同时还可以很方便地对设计进行在线修改.通过对QPSK的调制技术进行研究,利用自上而下的模块化设计方法把整个QPSK调制系统分解成串并转换、差分编码、译码、CIC滤波和正交载波调制5个小模块,并用Verilog硬件描述语言在FPGA上设计实现各个模块,实现了数字信号的传输,最后用testbench验证仿真结果.     

高频地波雷达应答器的设计

针对高频地波雷达测试的要求以及目标信息的提取依据,设计应答器来完成雷达定标、多同道接收机校准和回波模拟的任务,同时结合二次雷达的工作原理来实现目标管理的目的。采用将所接收的雷达发射信号加上调制延时的方法生成目标信号。给出了具体设计和仿真、实测结果。讨论了应答器用作二次雷达的可行性。     

运用simulink实现正交幅度调制与解调

正交幅度调制技术是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术，因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。本文利用MATLAB6．5／SIMULINK4，0对调制解调系统进行仿真。首先，完成了对调幅系统（AM）的调制与解调，仿真实现了信息无失真的传输。其次，用正交幅度调制（QAM）方法实现了同时传输两路互不干扰的信号，并给出了各种仿真方法的原理。最后，为实际应用和科学合理地设计正交幅度调制系统提出了切实可行的改进建议。     

基于循环频率检验的脉内调制方式识别算法

雷达信号的脉内调制方式识别是电子情报分析ELINT(ElectronicIntelligence)中重要内容之一.针对常用的脉内调制信号,根据其不同滞后积条件下的循环频率特性差异,通过调制信号在特定条件下是否存在单一循环频率,实现调制识别.计算机仿真结果表明,该方法无需接收信号的任何先验知识,可在较低信噪比条件下实现对常用脉内调制信号的有效识别.     

雷达脉内调制信号时频分布特征提取方法

针对复杂体制雷达辐射源信号分类识别问题,提出了一种基于时频分析的雷达脉内调制识别算法。首先对时频矩阵在时间域进行等间隔分区,然后通过检测区间内信号时频能量峰值提取其时频特征,最后用支持向量机实现了分类识别。该方法以信号时频能量峰值分布的差异区别不同的雷达脉内调制方式,有效降低了特征维数。仿真结果表明,该方法对雷达脉内调制具有较好高识别正确率,而且具有较强的抗干扰能力。     

基于软件无线电的基带调制系统设计

针对通信系统中基带调制的多模式的需求,基于软件无线电原理,用FPGA设计了一种可实现2ASK、2FSK、BPSK三种调制模块,在Quartus II环境中利用VHDL语言完成了芯片程序的设计,并对其进行了仿真和功能测试,实验结果验证了用FPGA可快速实现2ASK、2FSK和BPSK基带调制功能,调制信号稳定可靠,可以用软件来控制调制方式,系统方案正确可行,而且具有良好的稳定性和灵活性.     

基于ESP32-S的小型智能气体识别系统设计

智能气体识别系统主要包括硬件电路、用户界面、信号处理和深度神经网络模型各模块。其采用 ESP32-S作为主控芯片，设计硬件电路对金属氧化物半导体气体传感器加热端电压动态调制，实验选择调制传感器温度范围为150~250 ℃，对应调制电压范围2.5~3.8 V。以20 Hz的频率采集热调制下的传感器特性变化曲线，通过信号传输功能传递至上位机，将所得热调制响应信号经信号处理特征提取后喂入自行搭建的I-5×5-2×2-200-200-P结构卷积神经网络训练构建模型，使用训练后深度神经网络模型前向传播实现对目标气体的快速识别检测。在静态气敏测试平台中的测试结果显示，该系统能有效实现对多种类VOC气体的识别功能，对乙醇、丙酮和异丙醇的42种测试气氛的识别准确率达到100%。     

基于DDS芯片AD9835的多功能调制模块设计

随着信号源技术的发展,在普遍使用锁相环技术实现稳定信号源的同时,直接频率合成技术(DDS)也日渐广泛运用.本文介绍基于直接频率合成器AD9835的多功能调制模块的设计,通过单片机对AD9835的简单控制,实现数字信号的频率、相位调制以及数字和模拟信号的幅度调制.     

基于DDS芯片AD9835的多功能调制模块设计

随着信号源技术的发展,在普遍使用锁相环技术实现稳定信号源的同时,直接频率合成技术(DDS)也日渐广泛运用。本文介绍基于直接频率合成器AD9835的多功能调制模块的设计,通过单片机对AD9835的简单控制,实现数字信号的频率、相位调制以及数字和模拟信号的幅度调制。     

智能卡中射频前端的设计

介绍了一种非接触式智能卡中调制解调模块的实现方法,包括二进制相移键控信号的负载调制和二进制幅移键控信号的非相干解调的CMOS工艺的实现;同时,给出了用ADVANCEDDESIGNSYSTEM软件进行仿真的结果。该实现方法遵循ISO/IEC14443-2标准,工作频率为13.56MHz,数据传送速率为106kbps。     

捷变频PD雷达导引头目标及干扰回波模拟器设计

捷变频雷达导引头目标与干扰回波信号的研究目的是为了满足捷变频雷达导引头在研制开发中各项软硬件功能调试的需求,研制一部通用型的捷变频雷达导引头目标与干扰回波模拟系统;表征机动目标运动模型的主要参数,提出了目标及干扰回波模型的建立方法,并对回波模拟进行分析,采用DRFM和DDS设计出具有实时模拟能力的中频回波信号源,在此基础上对捷变频雷达导引头目标与干扰回波模拟器进行了设计;试验证明,该模拟器达到了设计要求,有较强的工程应用价值。     

基于S变换的雷达脉内调制特征提取方法

针对利用常规参数进行复杂体制雷达辐射源信号分类识别存在的问题,提出一种基于S变换的雷达脉内调制特征提取方法。将S变换引入雷达脉内信号分析中,首先提取信号S变换时频图像的不变矩特征;然后针对其在BPSK和QPSK信号分类上的不足,提出了基于S变换峰值包络特征提取方法;最后用支持向量机作为分类器进行分类实验。仿真结果表明,在一定信噪比范围内,提取的特征具有较好的聚集性和可分性,对6种雷达脉内调制信号取得了较好的分类正确率。