ATSC和DVB-T固定接收时的回波处理性能对比

地面数字电视广播传输美国标准ATSC(单载波)或欧洲DVB-T(多载波)在接收端都开发了回波处理技术。DVB-T在固定接收应用时,其解调器可利用时间域已知信息(由PN码的片断组成)进行0dB回波处理(类似ATSC),不依赖于保护间隔;因而,可采用1/32可选项;而DVB-T2则进一步把保护间隔扩展到1/128。简要介绍了ATSC和DVB-T固定接收时回波处理性能的对比。

超宽带穿墙雷达设计与脉冲压缩回波处理

有限时域差分法可以利用有限差分方程对电磁波穿透墙体后的情况进行分析,获得墙体的透射系数。利用该计算结果,对超宽带穿墙雷达模型进行数学建模,构造出超宽带脉冲压缩穿墙雷达模型。采用仿真软件对该模型一维情况的发射接收过程进行仿真。结果表明,有限时域差分法可以很好地计算出透射系数,雷达回波通过脉冲压缩算法处理后,可以实现对目标的精确定位与识别,提高雷达系统的整体性能。

基于MUSIC谱估计的探地雷达回波处理方法

为了克服现有信号处理算法对探地雷达噪声及杂波滤除的不足,提出了一种基于MUSIC谱估计时域与频域联合滤波方法。利用常用的去直流波和均值滤波抑制方法进行雷达信号预处理,在此基础上,引入谱分析中信号子空间与噪声子空间的概念,将MUSIC算法与最小二乘法相结合来进行探地雷达杂波及噪声处理。仿真及实验结果表明,提出的回波处理方法可以有效地抑制雷达信号中的噪声和杂波,能提高测量数据的精度,具有较高的实用性和可用性。

磁致伸缩位移测量的研究与回波信号的分析与处理

以研制5～10m的大位移的磁致伸缩位移传感器为目标,重点分析研究了在磁致伸缩位移测量中对回波信号的检测,对回波信号的接收装置做了创新性的改进,接收装置改成了压电陶瓷,针对回波信号掺杂的干扰信号,提出了一些对实验装置的信号的抗干扰性改进的方法思路,在杂波可能出现的实验装置上进行了分析。设计中为传感器留出一些常用的工业仪表专用接口,如符合工业标准的4～20mA的信号接口,PROFIBUS工业总接口,为以后将位移测量值接入测量和控制系统,实现智能化的工业控制系统做了准备。

超声波测距回波信号处理方法的研究

在分析超声波测距系统回波信号处理存在问题的基础上,提出了两种提高测量精度的回波信号处理方法。采用了时间增益补偿技术和峰值时间检测技术,可正确检测超声波回波的到达时间。经反复试验,在50 cm～5 m的测量范围内,测距精度可达到0.5%,且测量重复性较好。两种方法的采用,提高了超声波测距系统的测量精度。

机载激光测深回波信号的处理和研究

对激光海洋测深信号特性进行了分析，采用变增益法预处理机载激光测深回波信号，可以压缩水面激光反射信号的光通量与水底目标返回信号光通量的动态范围，实验结果使其动态压缩范围达１０￣３～１０￣４量级，满足机载蓝绿激光测深的要求。

基于神经网络分类的星载雷达高度计近岸回波处理方法

对HY-2B卫星雷达高度计香港近岸波形进行了统计分析,将近岸非海洋波形分为似海洋波形、似陆地波形、单锥波形。在此基础上,提出基于神经网络分类的星载雷达高度计近岸回波处理方法,提取7项波形特征作为回波分类的输入,构建误差逆传播神经网络(Back propagation,BP),不同的波形类别对应不同的重跟踪方法。其中针对似海洋波形,提出异常波峰剔除的重跟踪方法,有效提高了似海洋波形的重跟踪成功率。使用Jason-2卫星雷达高度计近岸数据进行实验,结果表明重跟踪成功率和数据有效性均得到提高;利用HY-2B卫星雷达高度计直湾岛海域数据进行实验,并将验潮站数据作为参照标准,重跟踪得到的海面高与验潮站的海面高进行差值比较,该方法得到差分序列的标准差为6.5 cm,优于传统处理方法的14.5 cm。

电离层回波多普勒谱的预处理

基于一种新型的电离层斜向返回探测系统，针对其不同于传统高频天波雷达的回波谱特点，提出了一种回波预处理方法．该方法通过最大值搜索法进行地波定标、平均插值法消除盲区和统计阈值法消除射频干扰，然后将探测得到的数据进行处理．结果表明，处理后的回波谱真实有效地反映了电离层状态，射频干扰得到了有效抑制（衰减了6～7dB）．

时差式超声测量回波信号处理研究

研究了一种软、硬件结合的时差式超声测量回波信号处理方法。分析介绍了系统的硬件组成和实现方法,概述了软件设计流程与主要功能。超声回波信号调理模块提取从接收换能器得到的原始超声波信号并转换成后续处理电路易于处理的稳定回波信号。利用现场可编程门阵列(FPGA)的可编程特性设计了数字信号处理模块,得到过零比较信号和阈值比较信号,从而锁定回波到达时刻。

一种机载激光测深回波信号的处理方法

利用回波信号的物理性质代替几何性质,将Darcy渗流方程与非线性扩散方程耦合,提出了一种基于多物理场的信号处理方法,通过有限差分方法进行离散化处理,实现对机载激光测深回波信号的处理。在此基础上,基于激光在海水中的传播特性,建立数学关系式,对机载532 nm激光测深系统回波信号进行数值模拟,利用多物理场信号处理方法对仿真模拟数据进行处理,并与传统滤波方法比较。实验结果表明,该方法可以很好地应用于机载激光回波信号的处理中,通过比较得出多物理场方法精度较高,算法稳定,验证了该方法的可行性与有效性。

基于回波预处理和相参积累的C&I干扰抑制算法

C&I(chopping and interleaving)干扰是一种针对线性调频(linear frequency modulation,LFM)雷达的典型干扰样式,干扰子信号调频斜率与雷达发射信号相同,利用信号处理工具分离真实回波与干扰信号难度较大。针对该问题,以LFM相参雷达抗自卫式C&I干扰为背景,提出基于回波预处理和相参积累的干扰抑制算法。根据估计的回波时延,设置距离窗截取受干扰回波段,在此基础上,通过对回波预处理,改变不同重复周期内假目标的快时间位置分布,通过相参积累实现干扰抑制。仿真试验表明,所提算法能够有效抑制强干扰背景下的C&I干扰,干扰抑制后真实目标检测概率大幅提高,虚假目标数量明显减少。

非线性调频中频回波预处理的实现方法

基于常规雷达回波特征识别对回波信号质量有较高的要求,针对非线性调频脉冲压缩体制雷达,提出了一种非线性调频中频回波预处理的方法,离线实现了单通道中频正交采样、非线性调频脉冲压缩和Hilbert 滤波处理.仿真结果表明,通过此方法获得的I、 Q相参视频为提取识别特征奠定了较好的基础.

基于FPGA的超声波信号处理设计与实现

为了满足超声波探伤检测的实时性需求,通过研究超声波探伤的工作原理,提出了基于FPGA芯片的实时信号处理系统实现方案及硬件结构设计,并根据FPGA逻辑结构模型实现了软件系统的模块化设计。根据实验测试及统计数据得出,基于FPGA芯片的信号处理系统提高了探伤检测的准确性与稳定性,满足了探伤过程中B超显示的实时性要求。

航管一次雷达精细化点迹处理设计与实现

针对复杂多变的空间环境,提出了一种基于航管一次雷达体制下精细化点迹处理算法的设计方法。该点迹处理算法主要完成一次雷达的初始回波处理、点迹凝聚处理和点迹滤波处理。提取经过脉冲压缩、MTD滤波、恒虚警检测(CFAR)后的回波有效数据参数,形成一次点迹数据送给终端显示,同时剔除由干扰回波、固定回波、慢动回波和低质量等级回波等引起的其他回波数据参数。该算法中的一些关键技术在航管一次雷达中的应用效果证明了其在雷达系统工程中的有效性。

偏移技术在探地雷达数据处理中的应用

探地雷达是近年来快速发展的高精度无损探测技术,被广泛应用于各个工程领域。但往往由于地下介质分布复杂使得回波剖面包含有大量的绕射波及各种干扰波,严重影响被测物的识别甚至掩盖了被测物体。本文主要介绍了探地雷达回波信号处理中的几何偏移和绕射叠加偏移,可用来有效地消除噪声及绕射干扰,使回波剖面清晰、直观的呈现出被测物体。

MUSIC算法提取海洋表面径向流方位的信号预处理

阐述从高频地波雷达海洋回波反演海洋表面流中 ,使用 MUSIC算法提取径向流方位必须的信号预处理。海洋回波首先经线性调频中断连续波 (FMICW)波形解调 ,分成不同距离元海洋回波。在各通道独立接收的海洋回波谱分析的基础上 ,针对每一距离元进行通道幅度的软件校准。接着从每一距离元合成的海洋回波多普勒功率谱中 ,分离包含海洋表面流信息的一阶谱区 ,再依据“局部噪声阈值扣除法”确定其中的可用信号。最终由 MU SIC算法提取每一可用信号 (其频偏对应径向流速 )的多个存在方位 ,从而获得海洋表面径向流场的完整信息。本文阐述预处理使用的各种算法、效果及实测信号的部分处理结果。

强对流天气下雷达异常监测回波报警系统设计

利用原有系统进行雷达异常监测回波报警时,在极端天气状况下无法进行回波处理,在雷达平均径向速度为3.6~5.5 m/s的范围内存在报警延时较长的问题,因此设计一种强对流天气下雷达异常监测回波报警系统。系统硬件由控制模块、显示模块、处理器模块、回波处理模块、回波报警模块、雷达异常监测模块等构成。其中,控制模块由1个时钟电路、1个复位电路以及1个控制芯片即单片机芯片构成;显示模块由点阵数显示屏构成;处理器模块选用的处理器型号为MSP034F941;回波处理模块由换能器单元与回波处理单元构成;回波报警模块由显示液晶屏、声光报警单元构成;雷达异常监测模块通过雷达异常监测传感器实现雷达异常监测功能。系统软件配置为数据处理模块,其功能是对雷达异常监测数据进行处理。为了证明该系统在指定范围内的报警延时更短,将原有系统与该系统进行对比实验,实验结果证明,该系统的报警延时相较原有系统更短,实现了性能提升。

动目标/平台条件下的宽带相关处理

宽带回波信号具有信息量大、混响背景相关性弱，有利于目标检测及其参量估计、特征提取等诸多优点。随着宽带信号在水声信号处理中的广泛应用，其回波信号处理的研究成为关键。本文在动目标／平台情况下研究了宽带信号的回波相关处理，并指出在宽带和动目标／平台条件下常规的时延．多普勒滤波已达不到所期望的性能．而应采用以小波变换为工具的时延一尺度滤波。

气体超声流量计回波信号的自适应阈值法研究

时差法超声波流量计常采用双阈值法确定特征点,测量到达特征点时间,从而计算渡越时间。相比于单阈值法,双阈值法一定程度上提高了流量计的准确性,然而超声回波信号在传播时易受到温度、压力以及换能器特性的影响,导致双阈值法在一定工况下特征点产生错误判断。针对此问题,提出了一种自适应的双阈值方法并设计硬件电路。该方法可在较低的采样频率下获得回波信号各个波峰幅值,实时更新第一阈值,判断特征点是否一致并进行自动补偿,从而提高渡越时间的测量精度。最终实验结果表明,与传统双阈值法相比该方法具有较好的适应性和计量特性。

基于三维激光扫描数据的360度环视显示系统设计

360度环视显示的像素采样噪声较高,基于三维激光扫描数据设计360度环视显示系统。在系统硬件中,设计供电模块,得到电源转换装置,设计数据采集接口,通过激光扫描装置获取系统成像数据。在系统软件设计中,处理目标回波信号,分别得到发射信号、信号发射瞬时频率,分析测距信号频谱分布,得到目标回波信号表达式。建立信号噪声过滤模型,将无关噪声转换为加性回波信号,得到滤波处理后的像素强度,建立该信号噪声滤波器的数学表达式。建立投影函数,计算感光传感器上的图像坐标值,得到360度环视显示成像。实验结果显示,设置维纳滤波常数为0.06,此时的显示影像数量越多,环视显示系统的噪声抑制效果越好。