GNSS接收机最优中频积累时间研究

分段相关-视频积累是一种典型的雷达信号检测方法,同时也可用于全球定位系统(GPS)或伽利略系统的卫星信号检测。该文重点分析了载波多普勒条件下分段相关-视频积累检测方法的性能,推导了平均处理损耗公式。在给定最大多普勒频偏和载噪比的情况下,采用平均处理损耗最小准则,分析了全球卫星导航(GNSS)接收机最优中频积累时间的计算方法和变化规律。在载噪比45dB-Hz和最大多普勒频偏2000Hz的条件下,该算法比经典算法减小了13.5%的平均处理损耗。     

分布式V-BLAST OFDM中存在多个频偏时的信号检测

在采用分布式发射天线的垂直贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)正交频分复用(OFDM)系统中,由于各发射天线与接收机之间的载波频偏(CFO)均可能不同,因此必须在信号检测中考虑多个频偏的影响。该文利用迫零(ZF)检测的固有特性,提出一种适用于低时延扩展多径信道的低复杂度频偏校正方法;再针对其不足,结合传统频偏校正方法,提出了采用两次频偏校正的基于迫零的信号检测方法。仿真结果表明,在低时延扩展信道下,该文所提频偏校正方法能有效消除多个频偏对系统性能的影响;且在时延扩展较大时,采用两次频偏校正的信号检测方法能进一步改善系统性能。     

基于插值DFT相位差的VDES信号频偏估计算法

针对VDES系统中存在大范围多普勒频偏的问题,提出了一种基于插值DFT相位差的VDES信号频偏估计算法。首先在理论上分析了DFT相位差算法的估计误差,仿真发现其性能受频偏相对偏差影响严重,针对此缺点提出在计算相位差之前设置频偏相对偏差门限值,在门限值前后综合利用Quinn插值和Rife插值两方法对频偏相对偏差进行预估计,以此消除频偏相对偏差对估计性能的影响。仿真实验结果表明:该算法的频偏估计性能稳定,且精度接近克拉美罗界,可用于VDES接收机。     

卫星导航接收机测速精度测量方法研究

以GPS为例,研究卫星导航接收机动态测量精度的测量方法。讨论了被动式导航接收机的测速原理,阐述了卫星导航信号模拟源产生信号的基本方法,说明通过调节模拟源中各延迟环节的时延量,即可模拟产生相对于载频的频偏,以此作为接收机动态的理论真值并与实际测量值相比较,可获得包括速度在内的动态测量精度。在理论分析的基础上介绍了基于模拟源的接收机测速精度测量的实现方法。     

科研成果介绍

宽带射频数字接收机体制及信号处理技术 主研人员：肖先赐 唐 斌 魏 平等 宽带射频数字接收机体制及信号处理技术提出了一种全概率雷达信号数字接收机体制的新概念。对该新型接收机工程实现的关键技术进行了理论方法和工程实现技术的深入广泛研究，验证了这种新型接收机的工程可行性。该接收机具有覆盖频带宽、灵敏度高，雷达脉冲信号全信息录取和实时性好的特点。同时提出了一种新型瞬时测频接收机，对工程制作具有重要参考价值。 ATM用户接入设备研究 主研人员：胡 钢 涂晓东 李乐民等 该成果成功研制了ATM用户接入设备和基…     

一种Galileo E5信号双环路捕获跟踪方法

Galileo导航系统是实现多系统联合定位的优良选择,故对Galileo信号接收的研究具有重要的理论和实际意义。当前Galileo E5信号主要采用二进制偏移载波调制,其信号接收存在精度和效率等多方面的不足。针对Galileo E5信号的特点,提出结合捕获和跟踪的双环路组合跟踪方法。研究使用并行码相位搜索的方法,实现对Galileo E5信号准确捕获,粗略估计出伪随机噪声码相位和载波频率。通过紧密耦合的码跟踪环路和载波跟踪环路,对这2个参数进行精确锁定跟踪。仿真结果显示:跟踪信号在0～1 000 ms内功率谱密度集中在频带之内,包络恒定,相位连续变化,实现了Galileo E5信号的连续稳定跟踪。     

基于邻域相关性小波去噪的滚动轴承包络解调及故障分类

将邻域相关性的冗余第二代小波应用于滚动轴承信号降噪,用Hilhert包络解调法提取的故障特征频率,比较不 同转速和载荷下的提取效果,提出包络幅值峭度指标,并将其输入BP神经网络进行故障诊断。结果表明：基于邻域相关 性的冗余第二代小波降噪方法能很好的抑制噪声,保留原信号的信息;降噪后的故障信号经过Hilbert包络解调能找到 特征频率及其倍频,其效果优于原始信号的包络解调分析。工况会影响分析效果,且速度对提取效果的影响大于载荷。 包络幅值峭度指标能很好区分不同工况的故障信号,结合BP人工神经网络诊断正确率为100%。     

新的OFDM系统同步联合算法

对正交频分复用(OFDM)系统的同步算法进行了研究。提出了一种基于循环前缀和虚载波的联合算法。该算法不需要辅助数据,降低了系统冗余度。该算法首先根据循环前缀的特点,用ML算法完成符号同步和小数频偏估计;其次根据虚载波的位置偏移得到整数频偏估计。仿真表明,该算法能够实现符号同步和大范围的频偏估计、计算复杂度低、系统冗余度小,并且可用于快同步。     

ADC和DAC技术在TD-SCDMA基站中应用分析

针对TD—SCDMA中的空口部分关键指标要求（输出信号的功率要求、输出信号的动态范围要求、多载波输出信号的峰均比要求、输入信号动态范围、接收机参考灵敏度要求、输入信号的抗阻塞要求）对设计实现中ADC、DAC需要的位数要求进行分析。     

高效数字信道化IFM接收机的研究

采用一种具有普遍性的推导方法得到基于DFT多相滤波器组的宽带数字信道化接收机高效结构,并且将瞬时测频技术应用于该结构中,提出了一种数字信道化瞬时测频接收机方案。计算机仿真表明:该方案提高了信道化接收机的频率分辨率,能够分辨同时落入一个信道的两个信号,而且运算复杂度低,硬件实现效率高,是能适应现代电子战中密集的信号环境的一种高效侦察接收机方案。     

高速数字解调中的并行处理算法

在分析频域并行FIR滤波性能特点的基础上,提出了一种时域并行FIR滤波处理方案,该方案能以较低复杂度实现600 Mb/s以上数字调制信号的解调。还提出了一种基于多相滤波器组和并行处理的高精度符号同步方法,可以在不提高接收信号采样率和几乎不增加硬件复杂度的条件下,使符号同步精度提高一倍。最后给出了基于以上方法设计的原理样机的测试结果。     

捷便频调频发射机原理与实现

介绍了典型调频发射机的基本工作过程及存在的不足，对其频点单一、功率固定、调试困难等缺陷加以说明，给出了采用捷便频调频发射机的解决方案，就其系统组成，重点对载波信号发生器、功率放大器、天线及主控电路进行了阐述．     

8mm线性调频源线性度的动态测量技术

线性度对线性调频雷达的距离分辨力有极大的影响。因此介绍了一种在线性调频源工作时动态测量其非线性度的方法,证明了当调角信号的调制指数很小时可以用一个调幅信号作近似。基于这个原理,利用频谱分析的方法可以重构出频率偏离函数的原始形状,从而确定了该调频源的非线性度。仿真实验考察了各种参数对测量精度的影响,并证明了测量相对误差低于2％。     

脉冲位置调制的字同步技术

对脉冲位置调制的关键技术，即时隙同步、字同步和帧同步中的字同步技术提出了一种新的解决方案。该方案利用信号自身的特性，采用数字逻辑设计，有效避免了性能不高的锁相环的使用。     

一种准最佳数字传输系统的性能分析与实现

提出一种在数字传输系统中易于实现的发、收滤波器特性的准最佳分配方案:将信道升余弦滚降特性和宽码输入补偿网络特性都以平方根形式均分于发、收两端。分析和计算了这种系统的等效信噪比损失;用计算机优化方法设计了形成滤波器;最后计算了此系统残存符号间干扰所引起的损失。     

多路径效应下的远距支援干扰压制区

在不同反射系数不同雷达载频下,利用方向图传播因子计算了远距离支援干扰压制区。借助雷达与目标之间以及雷达与干扰机之间的传播链路上的方向图传播因子,推导出信号干扰噪声比;利用渐削矩形口径,采取台阶余弦平方加权因式抑制背瓣的方法建立了天线模型;根据反射系数定义以及直射线和反射线的波程差得到了方向图传播因子的计算模型。仿真结果表明,多路径效应使得干扰压制区范围扩大,区域出现分裂现象;反射系数减小,暴露区域相应地缩减,但是暴露区的外形没有改变;雷达载频越高,方向图因子起伏越大,可借助宽带雷达载频的多样性来减轻或尽可能地利用多路径效应。     

毫米波高增益大功率收发组件研制

提出了一种可用于雷达的毫米波收发组件的实现方案。组件包括两个几乎完全相同的接收通道和一个发射通道,接收通道采用两次混频将毫米波信号变为50MHz中频,而发射通道则采用两次上变频将50MHz信号变为毫米波频段的信号发射出去。该文分析了收发组件的设计原理,讨论了组件方案选择,并给出了测试结果。收发组件的各项技术指标基本达到设计要求:在10MHz的工作带宽内,连续波发射功率达1W,接收机噪声系数小于4.5dB,接收通道的净增益超过100dB。     

时钟3.2GHz直接数字频率合成器的研制

阐述了时钟频率高达3.2 GHz的新型直接数字频率合成器的设计方案,由该方案设计的直接数字频率合成器最高输出频率可达1 500 MHz,并且可以产生线性调频、脉冲步进、调频步进等多种调制信号.通过对该直接数字频率合成器与DDS芯片AD9858进行相位噪声以及杂散进行对比分析,时钟为3.2 GHz的直接数字频率合成器不仅输出带宽得以扩展,其相位噪声在所测试点比AD9858要优10 dB,窄带杂散也较AD9858有很大提高.     

高效数字检波的自动增益控制环路研究

针对数字式自动增益控制环路中包络检波需要乘法器,大量耗费系统资源的缺点,提出了一种基于绝对值方法或滑窗最大值法代替模拟检波方法中的信号的平方运算进行数字包络检波的新方法,其结果可以大大减小系统速度和资源之间的矛盾。在对环路进行理论分析的基础上,进行了环路的计算机仿真,仿真结果说明了两种方案的可行性,并证明都是高效的,并已实用于数字中频接收机的数字式自动增益控制环路设计中。