球形传声器阵列下基于主导声源检测MUSIC群时延算法的多声源定位

针对混响环境中,多径效应、散射、衍射等原因导致声源定位失败或分辨能力不足的现象,提出一种基于主导声源检测MUSIC群时延的邻近多声源定位方法。该方法采用球形传声器阵列,相比平面阵列可以捕获3D声场信息,利用球谐域下信号的频率分量与角度分量解耦的优势,从而可直接利用频率平滑技术处理宽带语声信号而不需要构造聚焦矩阵,并在球谐域下通过设置阈值对一组时频段进行主导声源检测,从而选择出包含直达声的一组时频块来构造MUSIC群时延空间谱。上述举措在提升波达方向估计在高混响环境下定位鲁棒性的同时,也提高了多个邻近声源的分辨能力。仿真实验结果表明,所提出的主导声源检测MUSIC群时延算法,在高混响和低信噪比条件下,仍具有更好的定位精度与更优的邻近多声源分辨效果。

卫星信道群时延对高阶调制信号接收影响的仿真分析

针对信道群时延对高阶调制信号的影响进行仿真分析,给出了线性群时延、抛物线群时延模型下,8PSK、16APSK和16QAM接收系统信道群时延的设计指标。同时针对群时延补偿技术,仿真了CAM与DD结合的均衡算法对信道群时延的补偿效果,为后续工程设计提供参考。

高灵敏度自动增益控制接收机群时延波动畸变的预判分析

随着高性能卫星测控技术、导航技术、深空探测技术的发展以及宽带扩频等技术的大量应用,对星载高灵敏度自动增益控制接收机群时延波动指标的要求也越来越严格.而在工程实践中,高灵敏度接收机的某些微波特性会导致群时延波动的畸变.本文通过分析微波高灵敏度接收机自动增益控制环路的变化及干扰、反射、微波泄露等实际的工况,对群时延波动进行了估算,推导出了其畸变的预判公式,得出了自动增益控制接收机群时延波动畸变的预判依据.最终,本文通过对星载L频段高灵敏度导航接收机实例分析和设计,将其自动增益控制环路中可调衰减器群时延调整为8.7 ps,小于18.6 ps的指标;内部电磁泄露空间隔离度为-60 dB,优于-46 dB的指标;驻波比为1.5,优于2.2的指标;镜频抑制为25 dBc,大于所需的20.8 dBc的指标.经系统联试验证,群时延波动畸变小于1 ns,说明针对高灵敏度自动增益控制接收机群时延波动畸变的预判分析方法及结果正确,对其工程设计、器件选取具有重要的指导意义.

群时延对测距误差的影响

基于直接序列扩频体制的伪距测量在卫星导航、雷达、航天测控、深空探测等领域获得了广泛的应用。射频链路,滤波器等引入的系统群时延会对扩频信号的传输时延产生影响,进而影响延迟锁定环(DLL)的伪距测量结果。文章首先介绍了群时延的概念和表达式,然后设计了满足仿真要求的群时延滤波器,建立了扩频信号的捕获、跟踪、测距模块,将群时延对接收机的影响量化到相关峰以及跟踪测距阶段的测距误差上。仿真结果表明,线性群时延(1阶)和抛物线群时延(2阶)对伪距测量的影响最大。

利用群时延技术测试电缆电长度的研究

在射频无源特性测试领域,矢量网络分析仪有着独特的功能和精度优势,利用其群时延技术测试同轴电缆,可以实现电缆电长度的精确测量。本文阐述了群时延技术的测量原理,介绍了仪器参数设置要素和结果评估方法以及测试方法流程。通过实验解析了改变设置对测试结果的影响,并用时域功能测试的结果进行验证,解决了同轴电缆电长度测量的难题。

通道间群时延对TDRSS误码性能影响的仿真与分析

跟踪与数据中继卫星系统(tracking and data relay satellite system,TDRSS)中,通道间群时延失真是影响TDRSS地面数字多波束形成性能的一个重要因素。首先介绍了群时延的概念和表达式,以及TDRSS信道的群时延失真数学模型,然后根据最小相位系统的系数和复倒谱系数之间的关系,设计了满足仿真要求的线性群时延滤波器,在MATLAB/SIMULINK仿真软件包中建立了多路群时延失真信道模型,针对QPSK信号在多路群时延失真信道特性下的误码性能进行仿真和分析。仿真结果表明,当最大群时延失真分布情况相同时,通道数对TDRSS误码率性能的影响并不显著。

群时延的新概念、测量方法及其应用

群时延是衡量传输网络对信号传输时间延迟及信号失真影响的重要参数.基于微分(差分)的传统群时定义和测量存在如下缺点:存在分辨率与精度之间的矛盾,不能反映一定带宽内的整体相位特性,难以定量描述相位的非线性畸变.为了解决这些问题,本文从相频特性整体出发,基于Taylor展开给出了一种新的群时延的定义和测量方法.在GPS授时接收机电缆传输特性测试中的实验结果表明,新测量方法测得的群时延达到了0.01ns的测量精度,与GPS授时接收机测得的信号传输时延之间最大偏差不超过0.3ns,具有良好的对应关系.

群时延时间法求解速调管输出腔的外观品质因数Q_(ext)

输出腔外观品质因数Qext的计算是速调管设计中非常重要的一步,本文提出群时延时间法主要是利用Microwave Studio(MWS)软件计算输出腔外观品质因数Qext。通过对比,群时延时间法的计算结果和精度与传统计算软件采用传统方法的结果非常一致,与实验结果基本吻合;群时延时间法基于MWS强大的计算和后处理功能,计算步骤更加简便,结果非常直观,同时还可以实现设计自动化。

基于单端口群时延优化的高温超导滤波器和四工器设计

本文介绍了以单端口群时延作为目标的空间映射优化法,并用该方法设计了一个8阶滤波器和一个高温超导四工器.该阶滤波器中心频率为3000MHz,带宽为40MHz.而四工器的四个工作频段分别为3640MHz^3740MHz、3780MHz^3820MHz、3880MHz^3930MHz、3970MHz^4030MHz.仿真结果表明用此方法设计得到的滤波器和四工器在通带内回波损耗均可达到-22dB以下,纹波系数小于0.1dB,且四工器各通道间隔离度大于40dB.另外,仿真结果和理论计算得到的S参数曲线基本一致.上述结果验证了基于单端口群时延的空间映射法是一种高效准确的微波电路仿真设计方法.

群时延失真对QPSK系统误码性能影响的仿真与分析

群时延失真是影响卫星通信误码性能的重要因素之一。首先介绍了群时延的概念和表达式以及卫星信道群时延失真模型,然后根据最小相位系统的系数和复倒谱系数之间的关系,设计了线性群时延和抛物线群时延滤波器,利用MATLAB/SIMULINK仿真软件包,建立了两种群时延失真信道模型,对QPSK调制信号在群时延失真信道特性下进行了仿真,得出了两种群时延失真对系统误码性能的影响。

VLBI测控信号群时延及相时延解算方法研究

由于探测器天线没有对准地球,遥测信号时有时无或卫星飞离地球更远,导致地面接收到的测控信号带宽变窄,使VLBI群时延测量误差增大,野值点增多。针对这些情况比较了剔除野值点加权幅度的直线拟合、剔除野值点加权幅度平方的直线拟合、剔除野值点加权幅度3次方的直线拟合和剔除野值点加权幅度4次方的直线拟合在求解测控信号群时延时的优劣,得出剔除野值点加权幅度平方的直线拟合3基线群时延闭合效果最好和可决系数平均值较大的结论,并作为测控信号群时延拟合方法。为了进一步减小VLBI时延测量误差,还研究了将含有整周模糊度的相时延在整个观测期间内进行连接,并整体移至群时延中间位置的处理方法,从而得到了含微小偏移量的相时延数据。含微小偏移量的相时延随机误差与群时延相比大幅降低,系统误差相对来说更易在定轨处理中解算。这为嫦娥二号奔向远方等信号变弱情况下的时延测量精度的提高提供了一种新方法。

群时延时间法求解速调管输出腔的特性参数

以微波传输线理论和谐振腔等效电路理论为基础,分别对速调管滤波器加载谐振腔输出回路的间隙阻抗实部和端口群时延公式进行了推导,通过简化两公式的比值因子,得到了利用端口群时延特性来分析输出腔间隙阻抗-频率特性的原理和方法。利用3维电磁计算软件CST分别对X波段和Ku波段两个滤波器加载输出回路进行模拟计算,结果表明:群时延时间法与其他已有方法计算结果一致,验证了此方法的正确性。基于模拟计算软件强大的后处理功能,群时延时间法使速调管输出回路的计算步骤更加简捷直观。

群时延失真对扩频通信性能影响的仿真与分析

首先简要介绍了卫星通信中扩频系统的基本模型和表达式,给出了系统在失真信道中进行计算机仿真的基本模型。然后,利用通信系统仿真软件包ACOLADE,建立了扩频系统在群时延失真信道中的仿真模型,建立了群时延失真信道模型,进行了QPSK、QPSK+DS、QPSK+FH等体制在群时延失真信道的特性仿真分析,最后得出了一些有一定参考价值的分析结果。

一种基于软件无线电技术的变频系统群时延精确测量方法

对变频系统群时延的精确测量,一直是测量领域的难题,尤其是外本振无法接入的变频系统,测量精度较低的调制法几乎成了测量其群时延的唯一选择。本文从群时延定义出发,提出了一种全新的群时延测量方法——基于软件无线电技术的双频相差法,该方法特别适用于外本振无法接入的变频系统群时延的精确测量。本文详细说明了双频相差法的基本原理,给出了实验测试系统的设计和测试方法。仿真测试结果表明双频相差法的测量精度比传统的调制法提高约一个数量级。

最小二乘法对群时延测量的改善

本文介绍了用矢量网络分析仪测量群时延的需求,提出了采用最小二乘法拟合改善测量不确定度的方法。该方法通过分析和大量实验,特别为改善窄带群时延的测量不确定度提供了应用和思路。

基于带线环形器的非互易负群时延电路

负群时延电路(NGDC)在诸多工程技术领域拥有广泛的应用前景。针对当前无源非互易负群时延电路的研究空白,提出了基于带线环形器的负群时延电路。从带线环形器等效电路的S参数出发,通过数学分析指出环形器具有正向群时延为正、反向群时延为负这一非互易特征;负群时延值与环形器端口等效输入电纳的斜率成正比,与等效输入电导成反比。为验证理论计算,设计并加工制作了一个中心频率为2.05 GHz的三角形带线环形器,并对其性能进行了测试。测试的正向群时延为0.7 ns左右,反向负群时延最大为-0.9 ns,负群时延带宽超过400 MHz。测试数据验证了数学分析,可为研究环形器组成的非互易负群时延电路提供一定的参考。

滤波器群时延分析及其对导航信号的影响

滤波器群时延是接收链路导致信号延迟和失真的主要因素,通信系统主要考虑一阶项和二阶项对信号失真的影响,但对导航授时用户而言,常数项及多阶项还引入了额外的定时偏差,直接影响整个系统的时间同步精度。研究了几种典型带通滤波器的群时延特性,最终选取椭圆滤波器作为接收端的中频滤波器进行建模,仿真分析了信号经过滤波器在不同相关器间隔和不同信号功率情况下的时延变化情况。得出信号功率对DLL测量滤波器的群时延变化量不超过0.3ns,定时用户应选取较窄相关器间隔的接收机进行测量,最后给出了结论。

差分群时延条件下基于恒模算法的模式解复用技术

为了改善存在差分群时延(Differential group delay,DGD)情况下模式复用系统的解复用性能,采用基于恒模算法(Constant modulus algorithm,CMA)的MIMO均衡器对2×2模式复用系统的输出信号进行了解复用,利用CMA更新迭代MIMO均衡器的抽头系数。仿真结果表明,该算法能够成功实现带有串扰和时延的信号解复用,并且具有很好的收敛性。在系统信噪比大于18.25 d B时,系统误码率均能达到10-5量级,满足通信系统的要求。

基于扩频信号的群时延测量方法研究

群时延测量在卫星导航、雷达、数字通信等领域获得了广泛应用。传统采用矢量网络分析仪测量群时延方法(特别是变频器件群时延)难以直接测量,且步骤复杂。在采用基于扩频接收机技术和信号相关技术的基础上给出了两种群时延测量方法,并重点分析了这两种方法的原理、步骤和准确度。通过实验仿真验证了其有效性。

针对线性群时延畸变的加权多模盲均衡算法

群时延失真是影响卫星通信系统误码性能的重要因素之一。本文分析了高速卫星信道的线性群时延模型,依此模型提出了改进的加权多模盲均衡算法(MWMMA)。该算法引入Sigmoid函数的变形形式,构造了加权幂指数随迭代误差自适应变化的函数关系,在不需要通过大量仿真实验预先确定模式转变门限值的前提下,利用迭代误差的递减实现算法从MCMA模式通过多模自适应切换为DD模式。通过对多种算法的仿真比较,得到该算法不仅能使通过群时延信道的16QAM信号收敛集中,而且具有更小的稳态剩余码间干扰;同时,基于该算法对64QAM和256QAM传输信号的均衡仿真结果,验证了该算法对高阶QAM信号的均衡具有一定的适用性。