基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法

基于多波束阵列的测向方法具有测向精度高的优势,但各波束都需要独立的射频通道,导致其测向系统复杂且成本高,通道之间的幅相不一致也会增大测向误差。本文提出了一种基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法,通过时间调制技术将多波束阵列测向系统简化为单通道系统,利用接收信号的谐波特征获得不同波束的接收信号强度实现高精度测向,同时降低了系统的复杂度及成本。仿真结果表明在相同条件下,本文提出的方法比基于多波束阵列的多通道测向方法具有更小的测向误差。经实测验证,本文的方法在4~5 GHz频带内的测向误差小于1.3°,低于现有的多波束阵列测向误差。

基于非均匀时间调制的单通道比幅测向方法

[目的]为了解决传统时间调制测向中由载波频率变化引入的相位模糊而限制测向工作带宽的问题,提出一种基于非均匀时间调制的单通道比幅测向方法。[方法]通过对不同天线单元的接收信号进行非均匀周期调制,各天线接收信号的幅度信息无混叠地映射到对应调制频率的谐波中,进而提取出谐波幅度比,并结合查表法以实现单通道测向。基于数值仿真,验证所提方法的可行性,同时搭建一套宽带非均匀时间调制系统。[结果]实验结果显示,其测向绝对误差均值仅为0.21°(2.4 GHz)和0.18°(5.8 GHz)。[结论]所提方法可有效提高测向系统的工作带宽,具备结构简单、成本低、信号处理复杂度低以及宽带测向等优点。

基于差分控制方法的高精度时间调制模块

为了满足时间调制模块的高精度幅度调控需求,本文提出差分控制方法来改进模块调制时序的产生方式。差分控制方法利用FPGA对输出方波信号的时延调节精度较高的特点,在保持方波占空比不变的情况下,通过改变两路方波控制信号的相位差,分别作用于串联关系的射频开关,从射频电路的角度使两开关导通时间相与,实现对模块导通时间的精准控制,从而对模块输出信号进行高精度幅度控制。基于该差分控制方法设计了验证模块,并进行了实物加工与测试,由于在模块设计中充分利用了不同射频开关在差分控制中的逻辑关系,因而在提高幅度调控精度的同时保持控制线数不变。实测结果表明,验证模块在工作频带内有着良好的各项性能。通过差分控制方法,在10 MHz调制频率下,模块能够实现步进0.25 dB、动态范围0~28.5 dB的幅度衰减控制,误差在±(0.1 dB+1%AS)以内。

一种基于2 bit阶梯波时间调制的高精度幅度调控方法

本文介绍了一种基于2 bit阶梯波时间调制(step-wave time-modulation,SWTM)的高精度幅度调控方法。首先建立了2 bit SWTM理论模型,分析了阶梯波形对射频信号时间调制的幅度调控精度影响;然后设计了2 bit SWTM电路,进行了高精度幅度调控实验。测试结果表明,在40 MHz信号带宽下,该2 bit SWTM电路实现了0~31.75 dB衰减动态范围的7 bit幅度调控,误差范围小于±(0.1+0.8%AS)dB,均方根误差为0.07 dB。

基于时间调制技术的可重构后向散射通信系统

近年来,时间调制阵列因其优越的矢量调控性能受到广泛关注。基于时间调制方法,该文提出一种可重构后向散射通信系统。该系统中后向散射节点将多类数字调制符号映射至控制信号波形的谐波分量中,以该波形控制后向散射节点对基站端来波的散射与吸收态;接收机采样后向散射信号并提取控制信号波形后,通过傅里叶变换计算谐波分量并恢复后向散射节点发射的数字调制符号。仿真结果验证了几种谐波解调方法的性能及与理论值的一致性。基于幅度、相位键控及正交振幅调制的可重构后向散射传输实验验证了所提系统和方法的可行性。相比较而言,该后向散射通信系统具有功耗低、结构简单、多类数字调制方式可重构的特点。

基于改进粒子群算法的天线方向图综合技术

针对基本粒子群算法的早熟收敛、易收敛于局部极值的特点,提出一种改进的粒子群优化算法,采用对全局最佳微扰和惯性权重跳变阈值的设置改善了算法的优化速度和收敛精度。经过对一系列测试函数的计算,证明该方法具有良好的优化效果。最后,给出了该方法应用于阵列天线方向图综合中的模型和仿真实例。

倾斜天线蜂窝系统的双向信道优化模型

地面基站天线倾斜是提高CDMA蜂窝系统容量和平衡小区负载的有效方法之一。本文通过对倾斜天线蜂窝系统的切换问题的研究 ,提出了在计算系统容量时 ,同时考虑前向信道和反向信道的双向信道分析方法 ,使得系统容量的计算更为合理。利用这一模型 ,得出了在用户均匀分布和非均匀分布情况下的最佳天线倾斜角度。仿真结果表明 ,利用本文的方法 ,系统的实际容量比单独考虑反向信道时有显著的提高。

下行波束形成系统的校正算法及FPGA实现

校正系统对于解决数字波束形成天线实现过程中的通道幅相失配等问题具有非常重要的意义。根据一种基于并行正交码的校正算法,采用并行化设计方法,结合先进的FPGA器件,设计了一个下行波束形成天线阵列的校正系统,并给出了该校正系统运行速度和校正效果的分析,证明了该校正系统能完全满足下行波束形成中实时校正的需求。

带背腔平面天线的研究

带背腔平面天线的分析目前尚无人涉及。本文用谱域法结合本征函数技术为其建立了一个合适的理论模型。在傅里哀变换域导出了切向场分量和面电流密度分量之间的基本关系式之后,充分利用本征函数的正交特征,选择了合适的基函数和权函数,极大地简化了求解过程,成倍地缩短了计算时间。本文最后给出了天线方向图的计算结果和实验结果以资验证。

平面介质结构格林函数的快速计算

提出了一种平面介质结构格林函数的快速计算方法 ,得到了由有限项级数和简单超越函数构成的闭合形式格林函数 .新算法不仅形式简单 ,便于数学处理和编程 ,而且使用方便 ,不需要任何数学预处理 .文中还给出了截断项数的选取方式和误差分析 .

同心径向线缝隙天线的共面波导馈电

本文介绍了一种能在平行板波导中产生旋转模式的共面波导馈电方式.用这一 馈电方式馈电 的同心径向线缝隙天线可以产生前向波束.该馈电方式具有平面结构、易于集 成化等优点， 还可用于毫米波波段.对馈电点位置及幅度相位的适当调整，也可用于空心锥 形波束的馈电. 计算机仿真和实验结果说明了本文的设计思路和设计方法可以满足工程需要 .

谱域本征函数技术分析平面混合结构天线

本文用谱域法结合本征函数技术分析了波导平面混合结构天线单元。这一小型单元具有比喇叭天线还高的增益。方向图、增益和电压驻波比的计算结果与实验结果吻合。

混合结构平面天线的输入阻抗

本文通过谱域途径分析计算了具有波导平面混合结构天线单元的输入阻抗,用等效传输线级联模型考虑了波导及喇叭不均匀性对内场的修正.而辐射损耗则用等效波数加以处理.驻波比的计算及实测结果一致性很好.

基于差分进化算法和遗传算法的混合优化算法及其在阵列天线方向图综合中的应用

阵列天线方向图综合作为智能天线的一项重要技术对于复杂系统的优化问题提出了更高的要求 .本文结合差分进化的基本思想和遗传算法的基因交叉和变异方法构建了一种新的混合优化方法 .该算法使用差分进化算子作为主要优化手段 ,结合遗传算法优胜劣汰的基本思想以及其中的交叉和变异方法 ,通过融合两种优化方法各自的优点 ,可以显著改善多参数、高度非线性问题的优化结果、提高计算效率 .计算机仿真结果表明 ,与现有算法相比 ,该算法用于天线方向图综合具有收敛速度快、优化能力强。

一种基于改进Hilbert-Huang变换的非平稳信号时频分析法及其应用

对于非平稳信号时频分析,提出了一种基于改进Hilbert-Huang变换(HHT)的分析方法.根据HHT的已有原理,改进了经验模式分解(EMD)过程中的筛选停止准则,提高了分解精度;给出了Hilbert谱分析的完整过程;以线性调频连续波(FMCW)信号模型作为研究对象,结合改进的EMD分解和完整的Hilbert谱分析,通过分析时频分布特征实现高噪声背景下雷达目标信号的检测以及干扰信号的提取.仿真结果表明了改进后的HHT方法对于低信噪比非平稳信号分析的有效性.

基于高斯短时分数阶傅里叶变换的多分量LFM信号检测与参数估计

该文针对线性调频信号,提出一种基于分数阶波包变换分析方法——高斯短时分数阶傅里叶变换。通过旋转角度的搜索及高斯窗口宽度的调整,能够在低信噪比条件下对多分量LFM信号进行检测,避免交叉项的出现,并能得到参数的估计值。通过推导分析给出变换结果的解析表达式,计算机仿真结果也表明了该变换的有效性。

基于改进的粒子群算法的二维阵列天线方向图综合技术

该文运用一种改进的粒子群优化算法对不等幅激励的矩形平面阵列天线的最大旁瓣电平进行了优化,采用对全局最优粒子微扰和跳变的惯性权重策略,并使用粒子群算法本身对参数组合进行了优化选择。新算法大大改善了优化速度和收敛精度。对二维阵列天线旁瓣电平优化和稀疏阵列方向图综合的良好结果也证明了该方法的有效性。

阵列天线方向图综合中的遗传算法目标函数研究

在基于遗传算法的阵列天线方向图优化问题中,目标函数的选取直接关系到方向图的优化结果和算法的效率。该文针对不同优化目的的目标函数选取方法,比较了各种目标函数对方向图优化的影响,给出了一个在较大范围内通用的目标函数,同时分析了目标函数中的权重的影响。

基于HHT变换的时频分析法及其在2FSK系统解调中的应用

该文用一种非平稳信号时频分析方法(HHT变换)。该方法立足于信号本身特征,着重分析信号的瞬时频率分布,实现2FSK系统的解调。通过与传统解调方法的比较,论述了该方法在2FSK信号解调中的合理性和可行性。仿真结果给出了该方法在解调过程中的抗噪声性能,表明了该方法的有效性。

基于一种新的粒子群算法的天线方向图综合技术

该文在线性递减权重粒子群算法的基础上提出了一种新的准粒子群优化算法。新算法借鉴了遗传算法中交叉的思想并采用了对偶算法模型改善了算法的优化速度和收敛特性。仿真表明,将此算法应用在天线方向图综合中,取得了良好的优化效果。