SAR回波信号模拟器幅相误差实时校正方法

合成孔径雷达(SAR)回波信号模拟器不可避免地存在通道幅相误差,会影响对雷达点目标成像性能的准确评估,因此对模拟器幅相误差实时校正具有重要意义。由于模拟器系统传递函数不具有共轭对称性,要满足在实时工作模式下用硬件实现幅相误差校正,既要求收敛速度快,又要求优化性能好,就需要采用一种快速有效的算法来设计复系数FIR滤波器。提出了复Remez算法和遗传算法相结合的复系数FIR滤波器设计方法,最后给出用此方法实现SAR回波信号模拟器幅相误差校正的实例。     

通道一致性误差对InSAR性能的影响分析

雷达设备收发分置带来的通道幅相一致性误差是单航过InSAR系统必须考虑的突出问题之一。该文建立了通道间幅度和相位一致性误差模型,采用面目标统计信号模型得到幅相误差存在时相干系数的计算结果,分析了通道一致性误差对InSAR干涉相位偏差和标准差的影响。最后利用地面半实物仿真试验得到实际雷达通道一致性误差引入的干涉测高误差,半实物试验结果与理论分析一致,验证了通道一致性误差影响分析的正确性。     

一种宽带接收机幅相不平衡的校正方法

由模拟器件构成的宽带正交解调接收机会由于正交通道的幅相不一致性造成整个系统的失真，进而影响整个接收系统的性能。本文仔细分析了幅相误差对接收机性能的影响，提出了基于FIR滤波的一种数字域校正的方法。通过计算机彷真，证实了该方法的可行性。     

宽带DBF系统多通道校正及性能分析

针对数字波束形成(DBF)技术在宽带扩频通信系统中的应用,提出了一种基于复数傅里叶变换(CFFT)的宽带多通道校正方法。采用宽带线性扫频信号作为通道幅相误差校正的测试信号,在采集实际接收机数据的基础上,分析了信噪比、频谱泄漏以及由通道校正滤波器引起的群时延对校正精度的影响。通过修正复系数FIR滤波器(CFIR)的频域响应特性可以有效消除群时延的影响。依据宽带测试信号的时域和频域特性,选择适当的FFT点数,解决了测试信号频谱泄漏引起的校正精度低的问题。理论分析与实测结果都表明了该方法的有效性。利用实际数据仿真了天线阵列波束方向图,结果显示校正后的波束图十分接近理想情况下的波束图,两者峰值增益相差仅仅0.1dB,指向误差近似为0。     

基于apFFT的I/Q通道幅相误差校正算法

在I/Q正交采样时,I/Q正交性幅相误差需要补偿。经幅相误差建模,提出利用全相位FFT(all-phase FFT,apFFT)简单、有效地校正I/Q正交性幅相误差的新方法。在分析apFFT输入数据形式的基础上,与以往仿真直接设置-(N-1)～N-1点数据作为apFFT输入不同,提出利用矩阵束前向外推得到apFFT的输入数据。经apFFT处理后,求取I/Q通道信号的初相位误差即为相位误差,求传统FFT谱峰之比即为幅度误差。通过计算机仿真验证了前向外推的可靠性以及apFFT求I/Q正交性幅相误差的精度,在3 dB信噪比,镜像抑制度达到60 dB。     

机载数据中继系统模拟器的设计

分析机载数据中继系统的组成和机载天线控制特性,使用真实数据接收机解调并输出数据,使用软件模拟机载天线运动和波束特性,完成半实物仿真方式的机载数据中继系统模拟器的设计.通过高速以太网和RS-485现场总线的两级控制网络的方法,两台嵌入式计算机协同完成仿真任务,中继模拟器具备单独节点可操作能力和快速实时响应特性,该方法在复杂设备的仿真中具有明显优点.中继模拟器经过了可靠性、维修性、测试性、保障性评估试验,在实际使用中效果良好.     

毫米波三基线InSAR系统误差校正和信号分析

该文研究了毫米波三基线InSAR系统误差校正问题,给出了系统误差校正方案,以实现三通道信号间的幅相一致性。分析了脉冲压缩处理的效果、通道间的干扰影响、系统相位稳定性、慢时间频谱、幅相一致性程度。给出了三基线干涉测角去模糊的方法以及地面测试实验方案。地面实测数据的处理和分析结果,验证了该文方法的有效性,并检验了该毫米波三基线InSAR的系统性能。     

下行波束形成系统的校正算法及FPGA实现

校正系统对于解决数字波束形成天线实现过程中的通道幅相失配等问题具有非常重要的意义.根据一种基于并行正交码的校正算法,采用并行化设计方法,结合先进的FPGA器件,设计了一个下行波束形成天线阵列的校正系统,并给出了该校正系统运行速度和校正效果的分析,证明了该校正系统能完全满足下行波束形成中实时校正的需求.     

一种星载天线前端滤波功分组件设计

为抑制一颗卫星中多付天线之间的射频干扰,设计了一种用于天线前端的、采用滤波器与功分网络相串联原理的滤波功分组件。文中分析了低通原型滤波器和功分网络的等效电路,介绍了滤波功分组件的电性能和环境适应性设计方法。利用HFSS 仿真软件进行了模型仿真和参数优化,并制作了实物进行数据测试。滤波功分组件的实物测试结果为:总口驻波VSWR<1.06,通道插入损耗小于0.21 dB,带内幅度起伏0.05 dB,通道间幅度一致性±0.1 dB,通道间相位一致性±1°,带外抑制(X 波段)大于33dB。实际测试结果与仿真结果相一致。     

多通道接收机幅相校准测试系统的设计

在多通道宽带雷达接收机中,通道内I/Q支路、通道之间的幅相均衡是接收系统的关键指标.介绍了某接收系统的校正原理,并基于GPIB总线接口,采用智能仪表组建了幅相校准测试系统,实现接收机幅相一致性参数自动测量,解决了测试参数多、测试量巨大的问题,并通过幅相调节网络补偿各通道的幅度和相位,提高接收系统的幅相一致性水平.     

Research on laser simulator for an optoelectronic confrontation HWIL test system

A laser simulator is proposed which is based on a hardware-in-loop (HWIL) simulation test system. As an important device in the simulation test system, it is used to simulate the laser energy and the divergence angle. The laser simulator simulates the attenuation process of laser energy by the continuous rotation of Glan prisms and the changing of laser spot size through the continuous motion of the laser beam expanding telescope on the straight platform. The dynamic attenuation velocity of the laser simulator is up to 4 dB/s, and the divergence angle adjustment velocity is up to 3 mrad/s. The method is feasible for the simulation test.     

DMD红外场景产生器非均匀性校正方法研究

非均匀性是影响数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device,DMD)红外场景产生器投射红外场景质量的主要因素之一,DMD红外场景产生器必须经过非均匀性校正才能满足复杂环境下红外成像设备内场仿真试验的应用要求.给出了DMD红外场景产生器的非均匀性校正流程;提出了一种更适合于现有测试条件的变尺度稀疏...     

宽带短波信道模拟器中数字下变频的实现

宽带短波信道模拟器是一种运用仿真技术对真实的短波信道进行模拟的仪器。首先指出数字下变频在宽带短波信道模拟器中的作用。然后,阐述了数字下变频中的数控振荡器、CIC滤波器、半带滤波器和低通滤波器的实现方法。最后,结合Matlab算法仿真技术,不依赖FPGA的IP核,设计并实现了基于FPGA的数字下变频。功能与时序仿真结果表明:基于FPGA设计实现的数字下变频能够满足宽带短波信道模拟器性能指标要求,并且具有灵活性、通用性和修改参数方便等特点。     

机载SAR半实物快速回波模拟设计及实现

合成孔径雷达(SAR)回波模拟计算量大、用时长,快速的实现SAR回波模拟非常有利于SAR系统的研制。设计了一种基于FPGA的通用雷达快速回波模拟半实物平台;同时为了快速实现SAR回波模拟,改进了基于等效散射体回波模拟算法;考虑到算法的并行运算,优化了可编程逻辑器件(FPGA)硬件实现流程,实现了点目标和自然场景的SAR回波快速模拟并提供高精度的回波数据。实际应用结果表明,设计的通用SAR回波模拟平台能够依据不同的SAR仿真需求快速地模拟回波信号,满足对SAR系统评估测试要求。     

基于实测的WLAN系统导频位置优化设计

针对IEEE 802.11ac“利用前导序列符号+梳状导频”的帧结构,推导出基于最大似然估计的校正方案性能评估公式。基于该公式分析了导频位置选择、信道衰落及子载波间相关性对校正性能的影响。提出了一种信令交换方式,可以实现收发端优化导频位置同步,并根据信道响应的幅度信息,设计了一种低复杂度的导频位置优化的方案,能够在保证性能不损失的情况下,节省导频开销。仿真与实测的结果显示,对于理想瑞利信道数据,校正性能在信道幅度信息未知和已知的情况下分别提升1.85 dB和7.15 dB;对于实测信道数据,则分别提升1.67 dB和2.68 dB。     

适用于TIADC的高精度时间失配误差校准算法

设计了一种适用于TIADC的高精度时间失配误差校准算法。基于相邻通道信号互相关原理,对相邻通道的输出信号作相关运算来估计时间失配误差,再利用基于泰勒级数展开的高阶误差校准方法进行误差校正。误差估计模块与校准模块构成一个反馈环路,可以实现误差的实时跟踪和校正。校准算法行为级仿真结果表明,在12位1 GHz四通道的TIADC中,当输入信号归一化频率f_in/f_s=0.477 1时,校准后系统的ENOB提高到11.85位,SNR提高了43 dB以上,校准效果明显。相比已有的校准算法,该校准算法具有更高的校准精度,不受通道数的限制,结构更简单,且在整个奈奎斯特频率范围内都适用,非常适合工程应用。     

NGB-W广播信道估计实现算法设计

针对下一代广播电视网无线系统(NGB-W)广播接收信道估计,提出了一种基于二次一维维纳滤波的信道估计实用算法.该算法实时估计信道多普勒频偏、时延扩展和噪声方差等参数,并根据参数估计值分别从离线获得的预选集中选择时域和频域的一维维纳滤波系数.通过Cocentric System Studio(CCSS)平台仿真,给出了参数估计对算法性能的影响,以及所提信道估计算法的均方误差和误块率性能.仿真结果表明该算法在不同移动速度下,与采用理想插值系数信道估计相比性能损失不超过0.4 dB,与理想信道估计相比性能损失在1 dB以内.     

一种时间交织ADC采样时间误差校正方法

提出了一种用于时间交织模数转换器(TIADC)通道间采样时间误差的校正算法。该算法是基于参考通道的后台校正算法。通过比较参考通道与带校准通道的输出差异提取出采样误差信息,并通过负反馈逻辑进行校准。该算法的校正模块硬件消耗低,可支持包括完全随机输入信号的多种类型输入信号。将该校正算法应用于一个4 GHz、8 bit四通道TIADC,后仿真结果表明,当输入信号接近奈奎斯特频率、存在其他非理想因素的条件下,该算法能将通道间采样时间误差相关的频谱尖峰抑制到35 dB。     

Weighted least squares near-equiripple approximation of variable fractional delay FIR filters

The weighted least squares (WLS) method is a well-known method for designing a finite impulse response (FIR) filter. And some authors have reported that if a suitable frequency response weighting function is used to design the filter, the WLS method can produce an equiripple result. However, the weighting function for minimax optimality of WLS design is hard to derive analytically. By an iterative method with an adjustable elaborately constructed weighting function, this idea is extended to design a near-equiripple variable fractional delay FIR filter. The proposed method is superior to the fixed-weighting WLS design in the peak absolute error by about 6.6874 dB. The algorithm converges very rapidly. From the simulation, it typically produces a design which is only about 1 dB away from the truly equiripple solution in two iterations and converges to within 0.0056 dB in eight iterations.     

Blind identification of multichannel FIR systems based on linearprediction

A blind identification algorithm for multichannel FIR systems is proposed. In the approach, the identification of each channel is decoupled, and channel responses are estimated separately without having to solve for the augmented channel responses. The algorithm can be implemented using linear prediction techniques. It is computationally efficient and suitable for real-time applications. Computer simulations are used to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm