自适应多普勒频移的二相码信号处理方法

针对二相编码脉冲压缩雷达的信号处理、航天测控系统接收机的解扩需求,在高动态大偏差多普勒频移的场景下,对载波频率搜索捕获的处理方法复杂、计算量较大、实时性较差等问题,本文提出了一种自适应多普勒频移的二相码信号处理方法,在单脉冲的脉内实时提取多普勒频移同相信号及正交信号的波形,并且生成4个片段信号,根据各信号之间固定的时序关系,去除多普勒频移对基带信号的调制,恢复原始基带信号,进而实现脉冲压缩及接收机解扩。MATLAB仿真验证了有效性和可行性。该方法实现简捷、计算量小、实时性好、硬件资源少,对现有相关信号处理领域有一定的指导意义。

BPSK-R信号与BOC信号码跟踪性能分析及比较

分析了射频前端带宽与BOC信号自相关函数的关系,研究了射频前端带宽和早迟码间距对S曲线的影响。在规范的TOA误差估计模型框架下,采用非相干延时码跟踪锁定环,推导出非相干延时锁定环理论计算的码跟踪误差与射频前端带宽、早迟码间距、载噪比、积分时间和码环路带宽之间的关系表达式,从而定量地分析了非相干延时锁定环的码跟踪误差。最后对BPSK-R信号和BOC(10,5)信号的码跟踪性能做了比较,比较表明,BOC(10,5)信号的码跟踪性能优于传统的BPSK-R信号,在相同的码跟踪精度条件下,BOC(10,5)比10.23 MHz BPSK-R信号所需要的载噪比约低7 dB,比1.023 MHz BPSK-R信号低15 dB左右。

一种简易的13位巴克码BPSK信号产生电路

介绍一种简易可行的１３位巴克码ＢＰＳＫ信号产生电路的原理、设计与声表面波１３位巴克码低副瓣滤波器的压缩结果。

频域处理的二相编码信号旁瓣抑制技术研究

该文从二相编码信号的频谱结构分析入手,采用频域数字处理方法,研究了二相编码长码雷达信号距离旁瓣频域抑制加权技术,提出一种适用于各种码长不同码序列的编码信号旁瓣抑制滤波器(SSF)频域设计方法。并以127位二相编码信号为例,对SSF处理的性能进行仿真分析和实验测试。当f_d=0时,仿真与实测结果的主副比分别达到50dB和43dB。这表明采用这种方法所设计的二相码信号SSF可以应用于现代雷达系统,并得到满意的性能指标。

一种二相码信号多普勒补偿方法的研究与实现

针对相位编码信号脉冲压缩技术中存在的多普勒失配问题,提出并实现一种基于数字动目标检测(DMTD)的二相码信号多普勒补偿方法.该方法通过DMTD分离不同速度目标的回波,然后对不同速度通道的回波信号进行相应的多普勒补偿,矫正了多普勒失配问题.对速度模糊情况下的多普勒补偿进行了研究,进一步扩展了多普勒补偿的频率范围.该方法已应用于某新型雷达信号处理机的研制,其有效性得到证实.

长二相编码信号旁瓣抑制滤波器的设计

为了解决长二相编码信号脉压旁瓣抑制滤波器设计过程中易出现局部最优的问题,讨论了基于凸优化的旁瓣抑制滤波器设计方法。从时域波形入手分析了二相编码信号的失配滤波,结合工程设计和凸优化的性质,以失配滤波损失和峰值旁瓣电平为约束条件,将旁瓣抑制滤波器的设计转换为凸优化问题,利用CVX工具设计了长二相编码信号的旁瓣抑制失配滤波器,并进行了仿真分析。仿真结果表明,基于凸优化的设计方法可以有效解决长二相编码信号旁瓣抑制滤波器设计中局部最优的困扰,所设计的失配滤波器具有较好的峰值旁瓣电平性能。

一种低信噪比下二相编码信号脉内特征提取方法

为改善小波脊线法在低信噪比下提取二相编码信号脉内特征的性能,提出了一种改进的小波脊线脉内特征提取方法。该方法将魏格纳-威利变换与小波脊线法相结合,利用魏格纳-威利变换对噪声的抑制来改善信噪比,通过分析二相编码信号的小波脊线特征来得到脉内特征参数。仿真结果表明,该方法在低信噪比下仍能准确提取二相编码信号的脉内特征,具有明显优越性。

基于FPGA的GNSS卫星信号模拟器扩频调制实现

介绍了GNSS卫星信号模拟器卫星信号调制方式,阐述了扩频调制原理及其在GPS和GLONASS系统中的实现方式。给出了GNSS卫星信号模拟器GPS和GLONASS系统伪随机码和扩频调制信号的生成方法,利用Verilog在Xilinx’ISE 11.2和ModelSim 6.5中完成设计和仿真,并在FPGA中进行实现。本调制模块已应用于某型GNSS模拟器样机,通过程序仿真与样机测试,表明本信号调制模块性能满足GNSS卫星信号模拟器系统需求。

二相编码脉冲雷达模拟器的研制

研究二相编码体制雷达信号处理机与雷达模拟器之间的接口方式,以及在变脉冲重复周期时巴克码和M序列码雷达回波信号的产生方法.以数字信号处理器(DSP)为核心器件,设计了一套较为通用的硬件实现方案,在此基础上,对回波信号进行二相伪随机码调制、多普勒调制和天线方向图调制,模拟距离模糊和速度模糊,并采用数字的方法进行多目标合成.该雷达模拟器与信号处理机可实时闭环工作,检验信号处理机搜索和跟踪多目标的能力.

双蝶形高速脉冲压缩的FPGA实现

在对脉冲压缩原理分析的基础上提出了适应于FPGA实现的结构,采用了数据全并行基4双蝶形单元计算结构,极大地提高了蝶形运算的并行度,从而提高了脉冲压缩的速度。设计了合理的数据流程,以较小代价实现了和差两路数据的脉冲压缩。根据二相码的特点采用了奇偶点分开并行脉冲压缩方法保证了脉压的效果和速度。在系统时钟100 MHz时,完成4 K点的脉冲压缩只需67μs。

信号融合技术在煤矿安全监控系统中的应用

本文研究了一种兼容性好、通用性强、低成本的多通道信号传输技术和实现方法。利用信号编码技术对测控现场的多路传感器信号进行处理和变换,使其融合为一路基带信号后或直接进行基带传输或进行频带传输,以改进目前煤矿安全监控系统系统中所采用的信号传输技术和方法,简化信号的传送方式和工程布线、方便线路的维护和检修等。

二相编码信号的多普勒特性及其补偿算法研究

对二相编码信号的多普勒特性进行了研究,并给出了相应的多普勒补偿算法。运动目标回波信号的码宽变化可以忽略不计,而信号的整体多普勒频移则严重影响了接收机中滤波器的匹配特性。基于MTD的多普勒补偿算法能有效地矫正失配问题,从而可以有效地检测出运动目标。

伪随机二相码码元选取及信号处理算法研究

相位编码信号是低截获概率雷达信号的主要形式之一,能够提高雷达的生存能力。本文阐述了随机二相码的选取原则,在通过计算机仿真选取了适合条件的一组码元的基础上,对数字正交、频域脉冲压缩、旁瓣抑制滤波器设计等信号处理算法及静止和运动目标情况下旁瓣的抑制效果进行了研究和仿真。仿真结果证明了文中分析的正确性。

通用脉冲雷达信号仿真软件设计与实现

基于雷达信号的基本理论,分析整理了雷达信号的时域表示、频域表示以及模糊函数;归纳总结了单载频矩形脉冲信号、线性调频矩形脉冲信号以及伪随机二相编码信号等3种典型的雷达脉冲信号,对它们的复包络、时域描述、频谱函数、模糊函数及其特点进行了详尽研究和分析,建立了3种雷达脉冲信号的完整的数学模型;基于Matlab仿真软件对3种典型的雷达脉冲信号进行了仿真实现,设计并编写了通用脉冲雷达信号仿真软件。该仿真软件能够对雷达脉冲信号的各种参数、信号采样频率和采样时间进行设置,软件按照设置的参数进行信号仿真,并能给出信号的时域波形、频谱及其三维模糊函数图,这对于雷达信号形式的教学和科研具有积极的推动作用,学员能够直观形象地学习和理解各种雷达脉冲信号,同时对于相关的科研工作,能够提供所需的各种雷达信号数据,为雷达信号处理相关算法研究提供数据支撑。