一种通道均衡方法在宽带数字阵列雷达中的实现

针对宽带数字阵列雷达通道频率特性不一致的问题,提出一种基于频域均衡的宽带通道校正处理工程实现方法。首先,介绍了数字阵列雷达窄带校正基本方法;然后分析了宽带通道均衡原理,提出了基于频域均衡工程实现方法;最后,通过仿真对基本均衡算法进行了改进和工程数据实测验证。实测数据结果表明,该方法能有效补偿宽带数字阵列通道带内以及通道间幅相误差,显著提高了宽带波束性能,对于宽带数字阵列雷达工程设计具有较高参考价值。     

宽带相控阵雷达发射多波束形成技术研究

针对宽带LFM 雷达发射多波束形成问题开展研究,设计了一种采用时变加权的低成本和低复杂度的同时发射多波束形成系统方案,并研制了一套S波段4通道的测试系统。该测试系统带宽>20%,中心频率在2.45GHz。在该系统中,波束形成和通道校正权值都通过在发射射频链路上以时(频)变加权的方式实现,实际测试得到的通道射频特性和远场方向图结果验证了该方法的技术可行性。     

星载DBF Tx射频通道幅相误差校正

为了实现精确的多波束形成,该文提出了一种补偿卫星通信多波束系统发射通道幅相误差的校正方法,该方法在发射通道中同时注入多路正交码变换的校正测试信号,通过接收多路发射机的输出信号和,在基带校正算法单元利用正交码的时间相关性和IDFT并行处理的方法,同时得到多路射频通道的校正因子,并对得到的校正因子进行了归一化处理,消除了对通道中非线性器件的影响.仿真结果表明,该方法可以有效地补偿射频通道间的幅相不一致性,校正后的波束方向图接近理想的波束方向图.     

宽带信号的幅相误差校正算法

宽带数字阵列雷达通道中特性差异,使得通道产生随频率变化的幅相不一致性,文中主要研究了时域和频域的校正算法,并根据不同频点的对角因子形成相应的对角加权矩阵,改进了加权最小二乘拟合的方法,优化了频域算法,最后通过仿真对比分析了时域与频域算法的精度和对数字波束形成性能的影响,并验证了改进频域算法的精确性与可行性。     

正交解调误差对宽带波束形成的影响

 宽带相控阵雷达中解调误差的存在会对自适应宽带波束形成造成影响.论文以宽带信号和正交解调误差模型为基础,求解了时域和频域宽带波束形成中自相关矩阵的表达式.通过对自相关矩阵的分析论文指出,误差会引起干扰自由度增加、波束形成性能下降.在宽带波束形成中需要更多的空间自由度.     

光学磁场传感器中超宽带模拟信号的重构

为了解决光学脉冲磁场传感器中超宽带模拟光信号的数据采集与波形重构,本文提出了一种基于频带分割与频谱搬移的模拟信号重构方法。在频域上采用分割滤波器进行频带分割,在每个采样通道内对输入的子带信号进行采样,降低了对ADC采样速率的要求,再由各个通道的采样序列重构原模拟信号。该方法有效解决了光学磁场传感器中带宽高达几千兆赫的信号无法直接进行A/D转换的难题。给出了重构算法并进行了计算机仿真。仿真结果证实,滤波器的特性决定了重构的精度。所提出的方法具有较高的信号重构精度和较小的频谱失真。     

一种新的宽带信号正交分量的解调方法

在D通道均匀DFT分析滤波器组基础上给出了一种新的信号正交分量的解调结构 ,为解调宽带信号 (B fc)的正交分量 ,系统采用两组D通道均匀DFT分析滤波器组通带互补方法 ,以克服单组滤波器中滤波器的非理想性所造成的信号失真。在频域中当信号频谱处于两个或更多个滤波器通道时 ,通过频谱组合办法直接得到实信号的正半谱或负半谱。在载波频率已恢复的情况下给出了IQ正交分量的解调算法。仿真证明该系统结构和算法的正确性和高效性     

一种时域波束形成系统的工程实现方法

相对于频域波束形成造成的帧间相位不连续,时域波束形成可对阵列输入信号进行精确时延从而得到相位连续的波束。设计了一种时域波束形成系统的工程实现方法。该方法将通道校正和波束形成分开,采用可变分数真延迟滤波器设计方法在线生成通道校正系数和波束权值;采用基于多项滤波和分布式算法实现的FIR滤波器结构,解决了高采样率信号对实时滤波器的要求。与基于乘法器实现的时域波束形成系统相比,该系统不使用乘法器,对FPGA逻辑的消耗也有明显降低,系统可根据资源灵活配置波束数目。     

宽带阵列通道均衡的工程实现方法研究

对于宽带数字阵列雷达而言,通道之间的幅相特性不一致(即通道失配)会影响雷达阵列信号处理的性能,需要对各通道进行通道均衡来补偿通道失配的损失。基本的通道均衡算法分为时域、频域以及自适应均衡算法,文中通过仿真比较了各类型算法的均衡能力,并着重考虑了参考通道的选择对均衡结果的影响,由此得到通道均衡的最优解决方法。最后,通过雷达工程实验测试,验证了文中宽带通道均衡方法的有效性及最优结果,所得结论对于实际工程设计中改善宽带波束性能具有一定借鉴意义。     

基矛电磁波的低流速测量中干扰因素分析研究

介绍了电磁渡测量流速的基本原理一多普勒效应．分析了影响低流速测量的主要干扰因素一发射泄漏干扰和旁瓣干扰。根据接收信号中发射泄漏干扰不变的特性,提出了去均值滤波的方法来消除干扰,对数据进行预处理;根据旁瓣干扰的信号特性,提出了通过频谱加窗和二次加权平均法构造频域带通滤波器来抑制干扰的方法,在仿真比较完各个窗函数的性能之后,选定布莱克曼窗来进行频谱加窗。仿真分析表明,旁瓣干扰经频域带通滤波后得到了很好的抑制。最后通过实验测试验证了这些方法在流速测量中的显著效果。     

基于双窗全相位FFT的激光多普勒频率提取与校正方法

针对于激光多普勒信号解算中存在的频谱泄露以及栅栏效应等问题,将性能更优异的汉宁自卷积窗(HSCW)以及全相位频谱分析(apFFT)运用于多普勒信号的短时傅里叶变换(STFT)中,并且通过双谱线法对所获得的频谱进行了校正。理论与仿真表明,双汉宁自卷积窗(HSCW)apFFT比传统apFFT更能抑制旁谱泄露,并且相对于传统FFT,双HSCW窗apFFT所提供的的频谱位置与幅值能够更好的满足双谱线校正法频率校正的要求。通过将该种算法应用于高冲击下加速度传感器的校准系统中,实测结果表明,其解算结果与标准传感器的加速度峰值误差在1 %左右。     

一种改进的毫米波引信分数阶频谱细化算法

毫米波线性调频系统普遍采用“差频–快速傅里叶变换(FFT)”进行信号处理,但是当目标与雷达之间存在相对运动时,差频信号包含了目标的距离和速度信息。利用传统的FFT变换进行速度距离解耦合操作,效果并不理想。针对此问题,介绍了分数阶FFT和基于这一变换的调频信号检测原理,提出一种改进的分数阶傅里叶域局部频谱细化方法。仿真结果表明,该频谱细化算法在相同的FFT变换点数下,能够获得更高的频谱分辨率,而频谱分辨率相同时,该算法的计算量更少。     

离散频谱梯形窗幅度比值校正法的频率估计

用FFT对正弦信号进行频率估计时,经常会遇到栅栏效应和频谱泄露的问题,为了提高正弦信号的频率估计精度,提出了一种离散频谱梯形窗幅度比值校正法。通过建立梯形窗的信号估计模型,并结合主瓣内最高谱线和次高谱线两条谱线的幅度比值关系,得到了加梯形窗的离散频谱校正公式。利用该算法对单频正弦信号的频谱校正误差进行了仿真,并且与加矩形窗时的频谱校正误差进行了比较。仿真结果表明,在信噪比较低时,该方法的频谱校正误差小,其性能明显优于加矩形窗的频谱校正精度。     

基于FPGA IP核的FFT实现与改进

利用FPGA IP核设计了一种快速、高效的傅里叶变换系统。针对非整数倍信号周期截断所导致的频谱泄露问题,提出了一种通过对输入信号加窗处理来抑制频谱泄露的方法。利用Modelsim和Matlab对设计方案进行了仿真,同时在Altera 公司的Cyclone II硬件平台上进行了验证。验证结果表明,系统性能良好,改进效果明显。     

调频遥测信号载波频率的精确估计

传统调频遥测信号载波频率估计算法对输入信号降采样后直接进行快速傅里叶变换，实现方法虽然简单，但测量精度较差，无法适应高动态、低信噪比等复杂场景。为此，提出了一种调频遥测信号载波频率的精确估计算法。两并联补偿支路先分别采用正、负调频频率对输入信号进行频率预先补偿，低通滤波后完成降采样处理，削弱调频频率的频谱影响；频率搜索状态对采样数据进行载波多普勒变化率的频率补偿，经过快速傅里叶变换、非相干积分和频谱重心搜索完成频率解算，提高载波频率的检测性能。试验与分析表明，所提算法在高动态、低信噪比等复杂场景下可显著提高调频遥测信号载波频率的估测性能。     

一种提高相位测距精度的方法

在激光相位测距中,距离是通过求回波信号的相位信息求得的。由于频谱泄露和栅栏效应,传统的FFT不能精确地计算出频率点的相位值,因此提出使用密集频谱细化技术和频谱校正技术对回波信号的频谱进行校正。实验结果表明:基于复解析带通滤波器的复调制谱细化算法所需的运算量少,计算速度快,同时能够提高相位测量精度;频谱校正算法中相位差校正算法是一种精确的校正方式,校正精度很高;频谱细化和频谱校正技术大大提高了频谱分辨率。在工程应用中,本文方法运用于激光相位测距中能大幅度提高频域数字测相的精度。     

大动态PCM/FM信号的载波频率同步

针对大动态脉冲编码-频率调制(PCM/FM)遥测信号的载波频率同步,提出了基于快速傅里叶变换(FFT)及频谱重心的载波频率估计方法,并采用了频谱叠加及频谱截取的优化方法提高算法估计精度.相对于其他基于FFT的频率估计算法,频谱重心法有着更高的估计精度及更好的抗噪声性能,而且复杂度代价很小.仿真的均方误差结果表明,基于FFT长度为2048和2块叠加以及保留信号99.9%能量的频谱截取方案有最好的估计性能.在最大多普勒频率、多普勒一阶变化率及二阶变化率分别为0.5倍、0.3倍及0.2倍符号率的大动态条件下,基于频谱重心法的二阶锁频环能够较好地完成载波频率跟踪.误码率曲线表明,经过频偏校正后的多符号非相干解调(MSD)性能与无频偏情况相比,无性能损失.     

一种提高数模混合信号测试精度的算法

文中论述了一种提高数模混合信号测试（基于DSP信号处理）精度的算法（以下称旋转数据算法）,旋转数据算法是针对数模混合信号测试中异步采样的不连续性导致的频谱泄漏问题,而提出的消除频谱泄漏的算法。旋转数据算法的主要思想是：把数模混合电路的测试信号等效地看成由一个旋转向量在X轴上投影产生,当采样不连续时,采样数据经FFT变换...     

解决频域干扰处理法能量泄露问题的方法研究

针对频域干扰处理法对窄带干扰进行处理时存在严重的能量泄露现象导致其对干扰的抑制能力大幅下降的问题研究对其的解决方案,采用时域和频域相结合的分析方法深入剖析能量泄露现象,以及加窗后有用信号的损失情况,在这个基础上利用加窗后进行重叠相加的方法同时完成对干扰能量泄漏现象的抑制和对有用信号的重构。仿真表明,这种方案可以大幅度地提高频域干扰处理法的干扰抑制效果。