VHF/UHF UWB SAR基于通道均衡的RFI抑制方法

对工作于甚高频/超高频(VHF/UHF)波段的超宽带合成孔径雷达(UWB SAR),射频干扰(RFI)会严重恶化图像质量。该文提出了一种基于通道均衡的RFI抑制方法,它能有效地抑制雷达接收信号中的RFI分量,同时保持图像质量。实际的处理结果证实了该算法的有效性。

一种新的OFDM同步跟踪技术及其在VHF/UHF通信系统中的应用

为了提高VHF/UHF频段频带利用率,研究了一个以OFDM技术为基础的无线数据通信系统,并对各种OFDM同步跟踪的算法进行了分析。在此基础上提出了一种新的同步跟踪方法,通过仿真表明该方法不但具有较小的运算量、较低的实现复杂度,而且具有较好的性能。

太赫兹频段高速移动场景参考信号方案研究

针对太赫兹频段高速移动场景,提出了一种参考信号方案——增强型离散傅里叶变换扩展正交频分复用(E DFT-s-OFDM)DMRS:将具有循环前缀(CP)和循环后缀(CS)的参考信号序列分割为首部和尾部参考信号序列,然后分别嵌入每个OFDM符号的尾部和首部。这种方案的优点在于,前一个OFDM符号的尾部和后一个OFDM符号的首部构成一个完整的参考信号序列,从而允许接收端在每个OFDM符号间隔内都能进行信道估计,提高了信道估计的精度和实时性。此外,相邻OFDM符号的首部和尾部参考信号序列相同,从而省去了每个OFDM符号的传统循环前缀(CP),提高了频谱效率。仿真结果表明,在太赫兹频段高速移动场景下,与5G NR DFT-s-OFDM波形的DMRS方案相比,该方案的信道估计更精确,通信系统的频谱效率更高。

UHF波段海杂波时间相关性的海浪状态影响分析

为了改善杂波建模效果和提升雷达目标检测算法的海洋环境适应性,基于超高频波段实测数据,分析不同海浪状态下海杂波时间相关性的时域及频域特性规律和差异。重点研究了不同海情和浪向下的去相关时间、频移及谱宽变化趋势,给出多种海洋参数组合下的参考值,并对比浪高及其他海洋参数的影响程度。结果表明,随着海情的升高,去相关时间缩短,谱宽和频移增加,特别在中高海情下随浪高变化趋势更为明显。逆浪向谱展宽程度大于侧浪向,且频移呈现随擦地角减小而增大的趋势。

基于频率控制的封闭腔体微波无线输能技术

随着航空航天技术的快速发展,封闭腔体内的无线能量传输(Wireless Power Transmission,WPT)技术开始受到广泛关注.基于频率控制的WPT技术,可实现对电大封闭腔体(103×λ3)内的多方位传感器进行可控和高效的无线充电.电大腔体内的电场分布对频率的变化敏感,利用频率变化实现对封闭腔体场分布控制.实验结果表明,在S波段的1 m3腔体最高WPT传输效率为96.6%.设计的宽带整流电路实测整流效率最高为80%,整流效率高于50%的带宽为1.65 GHz.在2.401~2.495 GHz频段实现控制双接收机的不同工作状态,展现其在航空航天器等封闭空间中为传感器无线供电的应用前景.

“天问一号”火星探测器UHF频段中继通信系统设计

“天问一号”火星探测器超高频(Ultra high frequency,UHF)频段中继通信系统作为中国首次火星探测任务实现的重要组成部分,负责为着陆巡视器与环绕器之间在火星进入、下降、着陆阶段(Entry,descent and landing,EDL)与火面巡视阶段提供高效可靠的通信服务。本文对中国火星探测器UHF频段中继通信方案进行了介绍,给出中继通信系统的组成、技术指标及链路设计方法,并对在轨飞行试验数据进行了分析。结果表明,全新研制的“天问一号”探测器UHF频段中继通信系统圆满完成了任务目标,其设计、实现和应用为后续中国深空中继通信系统研制提供了技术参考。

人工林UHF频段电波传播场强预测模型

人工林无线电波传播场强模型是合理设计人工林环境无线电遥测遥控等通信电路的理论依据.该文在分析无线电波传播机理的基础上确定了人工林UHF频段传播损耗的三大组成部分及相应的计算方法,提出了人工林中某接收点处电场强度的预测模型.经过对北京西山人工侧柏林中不同参数的场强测试数据进行分析,校验了所建模型具有很高的精度.

双频一体化超宽带探地雷达天线设计

针对目前探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)产品单一频段工作所导致的耗时费力、效率低等缺点,文中设计实现了一种中心频率分别为400 MHz、1000 MHz且带宽为200~1500 MHz的双频一体化复合阵列天线,并将其应用于超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)探地雷达系统中。阵列天线包含3个中心频率为400 MHz和6个中心频率为1000 MHz的蝶形天线,具备双频段同时探测能力,可实现一条测线含两种不同频段的探测结果,克服了传统探地雷达不同频率的重复探测问题,增强了探地雷达系统的实用性。所提出的双频一体化探地雷达天线具有超宽带、高增益、波束窄等特点,其相对带宽为153%,整个带宽内最高实现17.6 dBi峰值增益,半功率波束宽度最窄为7.6°,为高分辨率、高效率探地雷达应用提供了一种新的天线方案。

UHF波段小擦地角海杂波幅度均值修正模型

作为海杂波重要特性之一,幅度均值可为雷达系统设计提供支撑。为此,国际上建立多个经验模型,但由于小擦地角下散射机制复杂,而且测试条件存在差异,模型的适用性不强。基于黄海海域超高频波段水平极化小擦地角海杂波实测数据,开展了幅度均值经验模型的适用性分析。针对已有模型拟合程度较差的问题,初步分析了原因,并提出了一种修正技术服务公司(technology service corporation,TSC)模型。通过对TSC模型中擦地角因子和风向因子的改进,调整了幅度均值随参数的变化趋势,与实测结果对比发现,该模型较好实现了海杂波幅度均值的预测。

CBTC系统无线通信采用UHF低频段的可靠性分析

针对城市轨道交通基于通信的列车控制（CBTC）系统的无线通信受到Wi Fi（无线局域网）干扰,造成地铁列车停运的事件,上海申通地铁集团有限公司在张江实训线试验了406.5~409.5 MHz的无线通信用于CBTC系统的可行性。介绍了该系统的关键技术及传输方式。在实训线上对其信号覆盖、故障弱化及切换、抗干扰等进行试验测试,并结合这种新型模式的试验,对无线通信的可靠性进行建模并分析。测试及分析表明,采用UHF（Ultra High Frequency）低频段和基于漏缆传输的专频专网技术具有更高的可靠性和可用性。

VHF频段通信系统中功率放大器的设计

设计了一款甚高频(VHF)波段功率放大器电路。该功率放大器使用MOS管BLF244的推挽式结构,采用集电极负反馈偏置技术和集总元件、传输线变压器混合匹配电路进行实现。使用集电极负反馈技术确保功率放大器的稳定性,使其线性度得以提高;同时使用电抗元件以增加带宽;另外使用传输线变压器进行平衡与非平衡之间的转换,且进一步拓宽频带宽度。最后,对功率放大器进行测试,测试的结果完全达到系统设计要求的性能指标,并有所提高,具有较强的实用性。

检测GIS局部放电的小型化平面螺旋天线研究

为满足超高频检测法对天线小型化、宽频带的设计要求,设计了一种用于气体绝缘全封闭组合电器(GIS)局部放电检测的小型化平面螺旋天线。该天线是在传统阿基米德螺旋天线的基础上进行正弦波曲折化处理后,来达到小型化的目的。天线的测试结果显示在920 MHz^3 GHz频带范围内电压驻波比(VSWR)<2。天线结构简单,尺寸较小,口径为97 mm,剖面高度为51 mm;具有超宽带的特性,在工作频段内方向性良好,能够实现全向辐射。最后,在实验室搭建了测试平台,将天线和外置超高频传感器进行了局放测量效果的对比,结果表明,所设计的天线特性良好,可用于GIS局部放电检测。

115MHz频段雷电波形特征分析

在云闪雷电定位系统中,根据雷电信号的时域特征设计检测概率高、虚警率低的雷电检测算法至关重要。研制了一套中心频率为115MHz、带宽为10MHz的甚高频(very high frequency,VHF)频段雷电信号接收、采集与实时流盘存储系统,基于短时能量参数法对大量实采数据进行了统计分析,初步获得了雷电发生至结束过程中,其VHF频段电磁辐射信号的时域分布规律。以雷电脉冲持续时间、雷电脉冲时间间隔以及相对能量大小为统计特征,雷电信号可分为单峰能量脉冲和多峰能量脉冲群。上述结论可为确定雷电信号检测门限和数据缓存深度、处理吞吐率提供指导。

特高频/甚高频频段OFDM系统同步技术的算法改进及仿真

本文研究了一个以OFDM技术为核心,大幅提高VHF/UHF频段频带利用率的无线数据通信系统,并对该系统的关键技术——同步进行了较为详细的讨论,包括帧同步、符号同步及小数倍频偏、整数倍频偏同步.与已有文献记载的同步方案相比,该系统不但具有较小的运算量、较低的实现复杂度,而且具有较好的性能.

微晶硅材料和电池特性的相关研究

主要采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备了系列微晶硅材料和电池。通过对材料电学特性、结构特性和电池间性能关系的研究,获得了高效率微晶硅薄膜太阳电池所对应材料的基本特性:暗电导在10^(-8)s/cm量级上,光敏性大于1000,晶化率约50%。进行了制备电池的开路电压和表观带隙之间关系的研究。

基于低频段数字广播电视信号的外辐射源雷达发展现状与趋势

该文从外辐射源雷达探测机理和特点出发,论述了基于低频段(HF/VHF/UHF)数字广播(含电视)信号外辐射源雷达(Digital Broadcasting-based Passive Radar,DBPR)的发展现状和趋势。结合数字广播电视的电波覆盖情况和技术特点,首先从实验系统、技术参数、比测实验等方面论述了国外(尤其是欧洲)的研究现状,接着介绍了国内在不同频段新体制外辐射源雷达理论与实验研究上的最新进展,并对DBPR的研究热点和关键技术进行了评述,包括波形特性及其修正、参考信号获取、多径杂波抑制、目标检测跟踪与融合、实时信号处理等方面;最后对该外辐射源雷达的发展趋势和应用前景进行了展望。

发电机局部放电甚高频检测方法的研究及应用

分析了0．04～100MHz、5～20MHz、5～50MHz、15～50MHz4个测量频带对发电机局部放电测量的影响，同时针对连续周期干扰和随机脉冲干扰的抑制特点，讨论了发电机局部放电检测中有效的抗干扰方法动态阈值法、滤波法及单个脉冲时序对比法，并分析了单个脉冲时序对比法的现场应用效果。最后得出：5～50MHz的测量频带的信噪比较高，基于甚高频测试技术和双传感器耦合的单个脉冲时序对比法抗干扰效果良好。

一种基于动目标聚焦的SAR-GMTI方法

由于输入信杂噪比(Signal to Clutter Noise Ratio,SCNR)较低,杂波抑制后超高频(Ultra-High Frequency,UHF)波段合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像中剩余静止目标杂波导致系统虚警概率较高。该文提出一种动目标筛选方法,能够判断恒虚警概率(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测器检测到的目标是否为动目标。提出一种动目标原始数据恢复方法,能够从整幅SAR图像中恢复任意孤立点的多普勒相位历史。采用距离多普勒处理对恢复的数据成像,然后采用方位自聚焦处理对所成子图像进行重新聚焦。如果子图像中目标为静止目标,则聚焦前后子图像不变,否则图像被重新聚集。通过检测图像的变化可以排除虚假动目标。仿真及实测数据处理结果说明了该方法的有效性。

适用微纳卫星的便携测控站设计

针对微纳卫星的测控数传需求,利用业务无线电及ISM(Industrial-Scientific-Medical,工业-科学-医疗)频段和设备,设计了适用微纳卫星的便携式测控站,包括ISM和VHF/UHF(Very High Frequency/Ultra High Frequency,甚高频/超高频)2个通道;优选了COTS(Commercial Off The Shelf,商用现货)ISM通信电台和VHF/UHF全模式电台、VHF/UHF八木天线、S频段花瓣式网状抛物面天线等部组件,3副天线共用1个伺服机构;并对ISM和VHF/UHF信道的上/下行链路电平进行估算。结果表明:该多频段多通道便携测控站的设计方案可行性好,效费比高,并已在相关微纳卫星的测控应用中得到验证。

航天员下行话音噪声问题的分析及解决方法

"神舟七号"载人航天任务对天地话音提出了很高要求。中心A与正样飞船联试时,接收到的飞船下行航天员选优话音(含USB、VHF话音)送入指控大厅扩声后含混不清。本文描述了2类下行话音传输、测试情况,研究了2类下行话音质量不好的原因,提出了问题解决方法,并通过实际测试与比较,给出了航天员下行话音送入扩声系统的方案。