一种高效信道化接收机设计与实现

介绍一种高效结构的数字信道化接收机,从传统的低通滤波器结构形式出发,推导了基于多相滤波器组结构的实信号信道化接收机模型。构建了信道化接收机硬件平台,并采用均匀滤波器组划分形式,实现了双通道瞬时带宽480MHz 和单通道瞬时带宽960MHz 的信道化接收机。给出了该信道化接收机 FPGA 实现的具体功能结构,并通过系统实际测试,验证了信道化接收、信道判别和瞬时相位提取功能的正确性。     

无源侦察传感器宽带信道化接收技术研究

信道化接收机是无源侦察传感器系统的核心,研究了基于多相滤波结构的信道化接收机的数学模型,并由此模型设计了一个多信道模拟系统,利用现场可编程门阵列（ FPGA）对抽取、滤波、快速傅立叶变换（ FFT）等模块进行了设计,解决了信号高速实时处理与FPGA处理速度之间的矛盾。最后用仿真实验结果验证了模型和系统实现的正确性。     

一种改进引导式宽带数字接收机设计

提出一种引导式宽带数字接收机的改进设计,它采用信道化接收多同时到达窄信号,并采用非相干能量累积和加权数字瞬时频率测量联合检测(估计)信道化输出信号,然后,通过跨信道信号判决生成宽带信号的带宽和中频等信息,以此引导对宽带信号的变带宽数字下变频接收。理论分析与实验表明:上述措施明显提高了信号检测灵敏度和引导信息的可靠性,同时,使接收机具有较高的信号截获概率。     

信道化接收机的结构优化和实现

为了减少信道化接收机的资源消耗,对低通滤波器组实现信道化接收机的结构进行了研究。在前人将HB滤波器和FIR滤波器设计为多通道并采用时分复用方法的基础上,将NCO和CIC滤波器也做了同样处理,并在FPGA上分别实现了优化前后的两种结构,通过硬件资源消耗情况的对比,验证了此方法的有效性。在输入数据为单一频率正弦波的情况下,将信道化的结果导入Matlab进行分析,验证了此方法的正确性。     

无漏警区信道化数字接收机设计

本文在通用滤波器组信道化接收机结构的基础上通过创新信道划分方式推导出一种无漏警区的信道化数字接收机的高效结构,并分析了该高效结构的特点,最后通过MATLAB仿真实验验证此高效结构。     

应用分集技术的六端口接收机

简要介绍了六端口结直接将射频调制信号下变频至基带进行解调的工作原理.鉴于六端口直接变频接收机众多的优点,预计它将有广阔的应用领域,人们正在试图将它与多种通信技术相结合.当信道处于深度衰落时接收中将发生差错,通常可以采用分集接收的方法予以改善.但是在新型的六端口接收机中,能否应用分集接收技术还无人讨论过.正是探讨了将一部分分集接收技术应用于这种接收机的可行性,以及相应的接收机结构.最后,仿真研究了采用分集技术的六端口接收机接收BPSK信号的接收性能,结果和理论相符,验证了该文所述观点的正确性.     

基于抽取与重构的瞬时频率估计算法

研究了在AWGN信道中载波信号采样序列瞬时频率的概率密度分布模型,并通过假设检验验证该分布模型。分析了不同采样速率和信噪比对瞬时频率概率密度分布的影响,根据该分析结论提出了一种基于抽取与重构的瞬时频率的估计算法,并且对该算法的性能进行了详细的分析;还对多载波信号采样序列瞬时频率产生混叠以至无法分辨的情况进行分析,并推导了瞬时频率完全混叠时的极限公式。最后通过蒙特—卡罗仿真验证了提出的瞬时频率的概率密度分布的正确性。     

基于FPGA的数字信道化接收机的研究及实现

提出一种基于多相滤波器组的数字信道化测频接收机的设计方法,通过信道化的方法实现频带划分,降低了后续信号处理的速度。通过理论分析以及仿真,验证了算法的可行性。     

一种小型化大动态范围的接收机信道设计与测试

当两个较强信号同时被接收机接收时,为了降低其产生的三阶交调分量对接收机造成的干扰,提高接收机的无杂散动态范围,提出了一种高线性度接收机信道设计方案。通过对信道链路合理的增益分配、恰当的元器件选型,实现了输出三阶截断点(3rd-order Output Intercept Point,OIP3)为45 dBm的接收机指标。采用MCM(Multichip Module)技术实现了接收机小型化的硬件设计,并用改进的测试方法进行了测试,验证了此接收机良好的动态范围特性。     

超宽带冲激无线电相关接收器的仿真比较

超宽带相关接收器的设计是超宽带冲激无线电接收机实现信号接收的关键之一,针对使用二阶高斯脉冲的超宽带冲激无线电相关接收器的特点,建立了相应的仿真模型,在Simulink平台下实现了对超宽带冲激无线电相关接收器的模拟,采用了T-R(发送-参考)自相关和互相关三种相关接收机方案,分别通过高斯噪声信道和多径信道进行相关仿真,对比了各种相关接收器的脉冲检测效果,验证了相关检测技术从噪声环境中提取超宽带信号的能力,为超宽带相关接收机系统的优化设计提供了参考.     

基于决策理论的模拟数字混合信号调制识别

提出一种基于决策理论的模拟数字混合调制信号自动识别算法,采用基于I/Q正交双路的信号处理架构,利用扩展收敛域的CORDIC算法提取信号的瞬时幅度、瞬时相位和瞬时频率,结合软件无线电中具体的工程实现方法,修改部分识别特征参数,介绍基于判决树的识别流程。仿真结果表明,在信噪比不小于6 dB时,采用该算法的平均正确识别率在94%以上。     

基于瞬时幅值的光伏系统电流传感器微小故障检测及估计

电流传感器是光伏系统中用于系统控制和状态监测的重要元件,然而受运行环境影响,电流传感器易出现性能退化,影响系统运行安全.为了准确检测和估计出电流传感器微小故障,提出基于瞬时幅值的传感器微小故障检测和估计方法.首先,建立基于瞬时幅值的电流传感器微小故障模型,利用Hilbert变换(HT)估计相电流瞬时幅值将测量的三相正弦电流转换为相互独立的三维直流信号分量;其次,利用快速移动窗主成分分析(FWMPCA)对三维直流信号组成的数据矩阵进行特征提取,获得主元和残差子空间向量的概率密度分布函数;然后,利用Kullback-Leibler(KL)距离定量度量实际运行数据相对于无故障运行数据的微小变化,在此基础上,设置故障检测阈值,构建故障幅值估计模型,实现电流传感器微小故障检测和估计;最后,利用RT-LAB实验平台验证所提方法的有效性.     

离散Weibull分布下实现系统可用度的最小波动

基于目前装备系统中存在的新装备在投入使用初期出现瞬时可用度剧烈波动的现象,分析了离散时间下单部件可修系统的瞬时可用度模型,提出了可用度振幅的概念用以刻画这种系统瞬时可用度波动.在此基础上,建立了关于可用度波动振幅的最优模型.然后针对装备工程大量存在离散Weibull分布的假定,用粒子群算法解决了系统可用度最小波动的设计问题,并用两组算例对最优设计模型的有效性给予了验证说明.     

含弹塑性滞迟非线性结构系统的实时最优控制研究

以在轨航天器的仪器仓平台设备系统为研究对象,提出了一种含结构刚度具有滞迟非线性特性的隔振系统和一体化实时最优控制方法。通过一个最优化过程实时最小化二次型性能指标获得时变的反馈增益矩阵,在非线性条件下,通过时间离散控制系统运动方程获得一个差分方程的集合,使得对控制系统的评估更简单直接。最后针对具体结构系统给出仿真结果,并与单一主动,被动控制进行比较,以验证该方法的有效性。     

一种基于ST-RFT算法的数字调制信号识别方法

将短时拉曼努金傅里叶变换(ST-RFT)应用于数字调制信号识别的研究中,以寻求提高低SNR条件下数字调制信号识别率的新方法。通过归一化ST-RFT谱图计算、特征参量提取以及阈值判别来实现调制信号的识别。针对5种常见的数字调制信号进行仿真分析,结果表明,在SNR=0 dB的信噪比条件下,基于ST-RFT算法的数字调制信号识别方法的平均识别率可以达到90%,比基于谱图时频分析法的识别率提高了10.4%;特别是相比于基于瞬时幅度和瞬时频率的特征方法,4FSK调制信号的识别率可提高9%。基于ST-RFT算法的数字调制信号识别方法能够 在低SNR条件下有效识别数字调制信号,具有良好的工作性能。     

一种改进型i_p-i_q谐波检测法

介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法的基本原理,指出传统ip-iq法检测到的基波有功电流分量的幅值和相位因电网电压与其正序分量的相位差而存在误差;提出一种改进型ip-iq谐波检测法,该方法通过正序电压分量和移相算子相结合的方式获取同步旋转信号,减小了因三相电压不对称而导致的检测误差,同时引入电流平均值理论以取代低通滤波器,提高了谐波检测的动态响应能力。Matlab仿真结果表明,该检测法在三相电网电压不对称的情况下能准确检测到基波正序有功电流,且具有较好的动态响应特性。     

相关乘性和加性高斯白噪声激励下周期势系统的随机共振

研究了外加周期信号作用下,相关高斯乘性和加性白噪声激励下周期势系统的随机共振.利用线性响应理论,计算了系统输出信号的功率谱密度、振幅、相位差.研究结果表明:当加性噪声强度和关联系数不变的情况下,通过调整乘性噪声强度可以出现随机共振;关联系数的正负以及大小对随机共振的影响较小.当乘性噪声强度较小时,输出信号的振幅和相位差曲线有一个单峰出现,即出现随机共振现象,能量从噪声向信号进行转化.随着噪声强度的增大,随机共振现象消失,噪声由增大系统的有序程度渐渐变为增大系统的无序程度.     

减小临界振幅的机理与试验研究

对于受迫振动系统，当激励频率增加并且通过共振(临界)频率时，系统的振幅将达到其峰值．通过相位调制可以有效地减小共振振幅，其机理是振幅的变化取决于相应和激励之间的相位差，而此相位差可以通过控制激励频率的变化规律进行调制．该方法由受变频率脉冲激励的悬臂梁进行了实验验证．实验结果表明，对于给定的最大频率增加速率，通过相位调制可以将共振振幅减小18％左右．     

The instantaneous frequency of cardiovascular time series: a comparison of methods

The instantaneous frequency (IF) of cardiovascular time series is used to describe the time-varying spectral contents of the characteristic frequency bands that are of interest for psychophysiological and cardiovascular research. Four methods to compute IF of band-limited, monocomponent, and analytical cardiovascular time series were compared by means of simulated time series contaminated with additive noise. These four methods are: the method using the inverse Fourier transform of uncorrelated time-slices of the Wigner-Ville distribution, the discrete time-frequency transform, the circular mean direction of the time-slices of the Wigner-Ville distribution, and the central finite difference of the phase. The time resolution of the estimates is optimal and is inversely related to the bandwidth of the frequency components, as given by the uncertainty principle of Gabor. At periods in time where the signal fulfills the requirements of the model signal, the four estimates of IF are numerically equal; only the circular mean direction showed a slight deviation from the other estimates. Although the estimates of IF differ at sudden phase shifts at low amplitude, i.e. at points where the signal locally does not comply with the requirements of the model signal, overall the four methods produce comparable estimates of IF of a cardiovascular time series at an optimal time resolution.