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。     

DMB单频网及适配器电路的设计与实现

针对目前数字多媒体广播(digital multimedia broadcasting,DMB)单频网组网成本高、系统复杂的问题,提出了一种使用局域网传输数据,利用全球定位系统(global positioning system,GPS)校准DMB发射机的发射时间和系统频率、并可用于小区和校园等小型DMB系统的低成本单频网实现方法。在发射机中增加单频网适配器模块,利用GPS的秒脉冲信号实时校准本振时钟,通过传输帧缓冲机制,在普通局域网内能使多路发射机的基带信号实现比特同步,降低了DMB单频网的实现成本。测试结果表明:IQ基带信号同步误差小于0.1μs,发射机之间的频率偏差约为0.1 Hz,DMB信号同步误差小于0.5μs。在约500 000 m2的校园内进行了DMB小功率单频网的测试,证明该方法适用于学校、景区、社区等对成本敏感的场景。     

基于FPGA数字PLL谐振频率的跟踪研究

针对谐振频率漂移造成无线电能传输系统(MCR-WPT)传输效率低下的问题,提出一种自适应全数字锁相环的频率跟踪控制方法。采用FPGA实现的数字锁相环(PLL)跟踪发射线圈电流电压相位信号,确保发射线圈处于谐振工作状态。设计了数字锁相环的鉴相器模块、2阶环路滤波器模块以及数控振荡器模块。利用ModelSim对数字锁相环的跟踪性能进行仿真测试,得出环路增益、环路带宽对跟踪性能的影响。研制了数字PLL控制的小功率MCR-WPT系统。实验结果表明:在增益为35 Hz、初始频差小于50 Hz的情况下,电流电压信号稳态相差为零,该方法在谐振频率漂移时能完成对频率的快速跟踪,有效地提高了MCR-WPT传输效率和传输功率。     

宽带非相干空时频分组编码

基于正交频分多路复用,提出了多个输入和输出天线频率选择性瑞利衰落信道中的非相干空时频分组编码方法。成对错误概率分析表明,将子载波分组与正交空时频编码结合,提出的码能获得最大空间分集和频率分集,且只有较低的编解码复杂性。采用提出的编码方法,系统发射端的编码和接收端的解码都不需要知道信道状态信息,减小了信道估计所带来的系统复杂性。给出了码的设计准则和仿真结果,验证了频率选择性衰落信道中提出码的良好性能。     

C波段低成本带阻型低噪声放大器的设计

利用微波Office软件仿真设计了一种C波段低成本带阻型低噪声放大器,为了实现低噪声系数和小的电压驻波比,文中采用平衡式两级场效应管放大.通过采用一个带阻滤波器滤波,使得电路在通带低端附近有20 dB以上的增益抑制,加上一级单片放大,总增益大于30 dB.实验结果为:在4.8 GHz～5.25 GHz频率范围内,增益为34.9 dB,噪声系数<1.03 dB,带内增益平坦度<0.38 dB,输入驻波比<1.20,输出驻波比<1.15.在4.4 GHz～4.65 GHz频率范围内,增益抑制>21 dB.     

利用信道编码实现时间分集

在无线信道中,衰落是影响系统性能的重要因素,而分集技术是对抗衰落的有效手段。该文提出一种利用信道编码,通过在两个码字间进行简单变换,将每个符号的信息分散到两个码字中,同时也将衰落的影响分散到两个码字中,从而获得分集增益。结果显示这种方法能使信道编码,特别是采用概率译码算法的编码(如LDPC编码),纠随机差错的能力更强,能在不增加发射功率和带宽的情况下获得时间分集增益,带来系统性能的提升。     

多天线OFDM系统空时频分组码的性能分析

针对多天线正交频分复用系统空时频分组码,通过分析其成对错误概率的Chernoff边界,揭示了多径时延特征影响空时频分组码性能的根本原因,给出了在快衰落信道中空时频分组码设计方法。并在ITU-R M.1225建议的车载信道模型下,利用仿真评估了空时分组码、空频分组码和空时频分组码在快衰落信道中的性能。仿真结果表明,在快衰落信道中,空频分组码性能优于空时分组码;多径时延特征是设计适合快衰落信道中具有最大分集增益空时频分组码的关键因素。     

多波长后向泵浦拉曼放大器优化算法研究

介绍了多波长后向泵浦拉曼放大器的原理和数学分析方法,设计了一种有效的泵浦优化算法,该算法包括改进的遗传算法和打靶法。数值仿真得到了带宽为80 nm、平均开关增益为5.93 dB的拉曼放大,其增益起伏小于1 dB。     

协同分集下AF与DF比较

在慢衰落信道中,协同分集是一种新的空间分集方式,其本质是利用分布用户的单天线形成一个虚拟的多天线系统,即形成虚拟MIMO。在其协同方式中,有AF模式和DF模式(编码协同是DF模式的一种特殊情况)。该文针对AF与DF两种基本协同方式进行了详细的比较,并在对称信道和非对称信道下进行了系统的仿真。理论分析和仿真结果表明:在相同的条件下,AF模式相对于DF模式有较大的优势是因为AF模式较DF模式有较大的阵列增益,虽然两者有相同的分集增益,但DF有更大的灵活性。     

Ka波段微带四倍频器研制

毫米波倍频器目前在毫米波频率合成器中已得到广泛应用,它可以获得具有宽带特性的毫米波频综及多点的频率输出。该文介绍一种利用单片设计的Ka波段微带四倍频器研制,主要采用微带电路结构、微带-鳍线-波导过渡形式进行设计,7.8～8.2GHz微波信号由SMA头输入,毫米波信号由标准波导输出。毫米波四倍频器输出功率大于10dBm,功率波动小于1.5dB。实验测试结果验证了该毫米波四倍频器具有输出性能稳定、功耗低等特点。     

超宽带脉冲穿墙雷达互相关BP成像

根据超宽带脉冲穿墙雷达目标回波信号与发射信号具有较强相关性的特点,提出一种新的互相关后向投影(BP)成像算法,该算法将沿天线合成孔径方向各接收阵元的回波信号与发射信号先进行互相关,将获得的互相关信号再利用BP算法进行相干成像。与回波信号进行直接BP成像相比,该算法具有消除脉冲建立时间对回波延迟时间估计误差的影响,提高目标成像的位置精度;能有效抑制背景噪声,提高图像信噪比。利用时域有限差分(FDTD)方法对穿墙场景进行电磁仿真,通过对成像方法结果的比较,表明互相关BP成像算法在成像位置精度和图像信噪比方面明显优越于直接BP成像算法。     

一种新型同时测向测距四相时空调制扩频系统

针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要,提出了一种新的四相时空调制扩频技术,设计了一种利用36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合化系统。该系统除具有直接序列扩频PSK的通信能力外,还能测定用户方位和传播时延,具有抗多径、抗多用户干扰的潜力。文中给出了信号的编码、调制、发射、解扩和方位角估计等关键技术的解决方案,并分析了误码和测角性能。     

宽带MISO/OFDM传输系统的性能分析

提出了一种自适应比特和功率分配的宽带MISO/OFDM传输系统,建立了宽带MISO/OFDM传输系统的模型,并对该系统的最大子载波信噪比性能进行了分析。仿真结果表明在多径衰落信道下,与没有采用自适应比特和功率分配的传统发射分集OFDM传输系统相比,该系统的误比特性能得到明显的提高。     

信号空间分集解码前传协同方法研究

在普通解码前传协同分集中,各协同用户之间的信道不对称性会对系统的性能产生一定的影响;同时,简单的重传信号并不是一种高效的利用协同分集的方式。该文提出了一种基于信号空间分集的解码前传协同方法,该方法的协同用户重传信号中包含自己的数据帧,并以信号空间分集的方法设计重传信号,这样既能够减小用户间信道的不对称性带来的影响,又提供了一种更为高效的信号分集方式。仿真实验结果证明该方法与非协同及普通解码前传协同方法相比能够获得更好的误码率性能。     

基于DDS技术随钻测井仪发射电路研究

设计了一种随钻电磁波电阻率测井仪的发射电路。在电磁波测井仪中，频率源是关键的部件，其性能的好坏直接影响着系统的整体性能。锁相式频率合成器以较高的频率精度、分辨率及频谱纯度得到广泛应用，但是当需要窄频率步进时，环路带宽需要降低，致使锁定时间变长，不能满足要求。而DDS（直接数字频率合成）的出现恰好可以弥补这一缺陷，利用高精度、低功耗的DDS芯片AD9850组成频率为2MHz和400kHz数字电路作为随钻测井仪发射源，使对相位和幅度的控制和调试更方便快捷，并设计出具体的电路，通过实验验证了此方案的可行性。     

TD-SCDMA中一种新的空分多址实现算法

利用TD-SCDMA中上下行信道的对称性,提出一种在基站侧进行发送信号处理以实现空分多址的算法,并分析了其计算复杂度。该算法通过对空时二维信号的处理,发送空时二维信号构成一个矩阵,利用矩阵的零子空间以实现空分多址。该算法无需改变终端结构,在基站侧安装8根天线,就可以以适中的计算复杂度取得系统容量的数倍提高。     

WDM疏导网络中的自适应选路与波长分配算法

针对具有业务量疏导能力的WDM网状网,研究了网络节点具有光收发器数目限制并且不具有波长变换能力时的动态选路与波长分配问题,提出了三种自适应业务量疏导算法。仿真表明联合选路算法比其他算法具有更好的性能。     

不接触电极法测量中发射信号的产生

本文介绍了不接触电极法测量的工作原理,测量中所需的发射信号的波形以及产生发射信号的电路。     

接收分集OFDM系统的信道估计研究(英文)

研究了天线分集OFDM系统的高速无线数据传输特点,通过计算信道冲击响应与参考信号的相关函数,提出了一种增强型的信道估计方法。理论分析与计算机仿真表明,该方法能够有效地降低加性噪声对信道估计的影响,提高信道估计精度。在采用QPSK调制的一发四收的接收分集OFDM系统中,该增强型的信道估计方法的性能明显好于最小二乘信道估计和基于DFT的信道估计。     

基因表达式编程种群多样性自适应调控算法

为了解决基因表达式编程GEP种群多样性控制问题,提出了一种新的带权种群多样性的自适应调控方法。设计了带权的种群多样性测度方法,详细分析了选择、交叉及变异算子对种群多样性的影响。提出了初始种群的多样化算法DAIP,以保证初始种群多样性的最大化。设计了自适应的交叉和变异算子,提出了种群多样性自适应调控算法APDTA,使种群在进化过程中维持合适的种群多样性,进而提高进化效率。实验验证了APDTA的有效性。