DS/FH测控系统测试指标分析

针对测控新体制在运行中出现的新问题,本文提出利用跳频图案稳定性及跳频增益稳定性两项新指标来完善现有测控系统测试体系;分析了两项指标在测控系统测试中的新颖性及重要性;从定性与定量两方面定义了指标的含义;研究了指标的测试方法,并针对跳频图案稳定性测试结果出现的误差提出了修正算法;最后研究了测试结果的多种可视化显示技术。分析及仿真结果表明,测试指标有效地表征了测控新体制运行中出现的新现象,测试方法能准确完成指标的测试,可视化方案可以多角度直观地显示测试结果。

基于LabWindows/CVI虚拟示波器的设计与实现

本文在简要介绍虚拟仪器概念的基础上,首先介绍了数据采集卡的设计思想,然后充分利用软件开发平台,分功能模块完成了虚拟示波器的软件设计。最后连接数据采集卡与虚拟示波器完成了虚拟示波器系统的设计。通过仿真分析证明,设计实现的虚拟示波器基本完成了传统示波器的功能,可以通过数据采集卡完成真实信号的采集和处理,与传统示波器相比,该虚拟仪器的测量功能可以由用户根据需要扩展,且人机界面友好。

基于时域分割的DS/FH信号参数估计

针对时频分析方法在直扩/跳频(DS/FH)混合扩频信号参数估计中存在时频分辨率受限、交叉项干扰、实时性差等缺点,通过分析DS/FH信号的时频特性,提出了一种新的DS/FH信号参数估计方法。该方法从待测信号的时域分析出发,利用不同跳频点对应的周期数不相等的性质,完成了对DS/FH信号的时域分割,最后结合DS/FH信号性质完成了对待测信号跳频周期、驻留时间、跳频频率的估计。仿真结果表明,该方法针对DS/FH信号的参数估计精度高,运算速度较快,且没有干扰频率。

基于逐点扫描FFT法的跳频信号参数估计

针对时频分析方法估计跳频信号参数存在时频分辨率受限、交叉项干扰、实时性差等缺点,通过分析跳频信号的时频特性,提出一种新的跳频信号参数估计方法。该方法从未知信号的时域分析出发,采用逐点步进的方法进行多次FFT计算,通过分析其频谱特性判断跳频信号的跳变时刻,将跳频信号序列按跳频频率分割为多个单频率信号分量,最后再综合提取跳频信号的时频参数。仿真结果表明,该方法针对跳频参数的估计精度高,运算速度较快,且没有干扰频率。

基于Labwindows/CVI的虚拟频谱分析仪设计

本文在简要介绍虚拟仪器概念的基础上,首先介绍了虚拟频谱分析仪的硬件组成,然后充分利用软件开发平台,分功能模块完成了虚拟频谱分析仪的软件设计。主要包括波形显示、信号发生、加窗、滤波、谱分析等功能模块。通过仿真分析证明,设计实现的虚拟频谱分析仪基本完成了传统仪器的功能,可以完成仿真信号的频谱分析,与传统仪器相比,虚拟频谱分析仪使用更方便、人机界面更友好。

结合图像处理与时频分析的直扩/跳频信号参数估计

为实现扩频带宽大于跳频间隔、干扰信号强度较大及存在信道噪声时直扩/跳频(DS/FH)信号参数精确估计,提出了一种结合图像处理算法与时频分析技术的DS/FH信号参数估计方法。该方法首先利用时频分析算法提取DS/FH信号的时频分布图,然后结合干扰分量在时频图中的图像特征,利用图像处理的开运算与闭运算剔除了图像中的孤立干扰点及"空洞"干扰点。特别地,为抑制复杂的毛刺干扰信号提出了一种迭代相关匹配算法。最后通过分析图像像素位置与时频参数的对应关系完成DS/FH信号的参数估计。仿真实验表明,该方法可以有效消除干扰信号的影响,准确快速提取混合扩频信号的时频参数。

直接序列扩频系统多音扫频干扰性能分析

为有效干扰直接扩频通信系统,通过分析扫频信号及多音信号在干扰直扩通信系统时存在的优缺点,提出了一种针对直扩通信系统的多音扫频干扰技术。该方法将直扩通信系统的频谱划分为若干个子频谱,针对每个子频谱采用扫频信号进行干扰。理论分析和仿真验证表明,该方法可以明显改善扫频干扰直扩通信系统时扫频时间过长以及多音干扰依赖音调位置的缺点,具有良好的干扰效果。

一种魏格纳-威利分布交叉项剔除新算法

为抑制魏格纳-威利分布分析多分量信号时交叉项的干扰,提出了一种交叉项剔除新算法,该方法通过分析多分量信号及跳频信号的魏格纳-威利分布交叉项特性,得出其交叉项数目和频率的一般规律,然后采用带通滤波器对时频分布结果中交叉项进行滤除。理论分析和仿真验证表明,该算法可以有效剔除多分量信号魏格纳-威利分布中的交叉项干扰,且具有优异的时频聚集性。

一种SP&WVD组合时频分布改进算法

谱图(spectrogram,SP)和维纳-威利分布(Wigner-Ville distribution,WVD)组合时频分布是针对多分量信号的一种新型时频分布算法,为减少谱图交叉项带来的误差,从多角度分析了谱图分布及WVD的交叉项产生原理,提出了一种改进的组合时频分析方法。该方法首先对具有不同窗长和不同窗函数的多个谱图进行叠加综合;然后通过对时频分布综合结果进行阈值化处理获得自项支撑区域,最终实现了对WVD交叉项的抑制。仿真结果表明,该方法保持了WVD良好的时频聚集性,并有效抑制了交叉项。

毫米波大规模MIMO系统混合波束成形技术综述

毫米波通信和大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术是5G的关键候选技术,在提高5G系统各项性能指标上潜力巨大。混合波束成形作为毫米波大规模MIMO系统中的关键点,能在系统性能和实现复杂度上取得较好平衡,受到业界和学术界广泛关注。首先给出了混合波束成形经典系统模型和常用信道模型,根据信道状态信息获取方式的不同,从基于理想信道条件和基于波束配对两个方面分析和归纳了现有的混合波束成形方案,最后指出了混合波束成形未来发展趋势以及尚未解决的难点。

DS/FH测控系统抗干扰性能评估方法研究

针对DS/FH(直接序列扩频/跳频扩频)测控系统的抗干扰性能分析问题,提出了一种从效能评估角度出发的分析方法。通过引入层次分析技术,建立了系统抗干扰性能评估结构模型,利用仿真结果确定判断矩阵,解决了层次分析法采用专家系统确定判断矩阵主观性强的弱点,最后通过权向量计算、一致性检测、层次总排序完成了系统设备抗干扰性能评估和优选。分析和仿真结果表明,该评估方法能准确评估不同设备的抗干扰性能,可以有效帮助用户完成设备优选。

基于分数阶傅里叶变换的LFM干扰抑制算法

针对利用分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FrFT)进行干扰抑制时门限阈值设定的难题,为有效抑制DS/FH系统中的线性调频(linear frequency modulated,LFM)干扰,通过深入分析DS/FH和LFM信号的FrFT性质,提出了一种新的LFM干扰抑制算法,该算法充分利用FrFT时频面坐标轴旋转性质,通过计算信号的不同阶次FrFT并搜索其峰值,确定信号最优FrFT阶次,完成对LFM干扰信号的判别,最后采用频域陷波来抑制LFM干扰。理论分析和仿真实验表明,该算法能够有效的剔除DS/FH系统中的LFM干扰信号,不需要阈值门限设定,算法具有较好的稳健性和普适性。

基于概率统计的DS/FH系统干扰检测算法

基于时频分布的干扰检测算法是DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping,直接序列扩频/跳频扩频)系统干扰检测的传统手段,针对其运算量大、实时性差,以及无法检测某些特殊干扰信号等问题,提出一种基于概率统计的干扰检测算法。通过统计DS/FH系统频谱图中各频率的幅值出现位置,以DS/FH信号与干扰信号频谱分布规律的差别为判决依据,完成DS/FH系统中干扰信号的检测。分析和仿真结果表明:该检测算法能够有效识别DS/FH系统中的典型干扰信号,与传统基于时频分布的检测算法相比,能够实现某些特殊干扰信号的有效检测;同时,由于该算法不需要进行复杂的时频联合分析,其运算复杂度大大降低,能够实现DS/FH系统干扰信号的快速检测。