基于多普勒偏移补偿的非线性FDA-MIMO雷达运动目标检测算法

非线性频控阵-多输入多输出(Frequency Diverse Array-Multiple Input Multiple Output,FDA-MIMO)雷达具有非线性增加的阵元频偏,使得雷达的距离-角度波束图不再呈现“S”型,而聚焦为点波束,以此将发射能量聚焦到目标位置能够获得更优异的目标检测性能。不过,FDA-MIMO雷达检测运动目标时,由于发射阵元间的频偏与目标速度存在耦合,导致在慢时间维出现多普勒偏移。基于插值滤波的重采样算法能够补偿阵元频偏带来的多普勒偏移,但对于非线性FDA-MIMO雷达,由于阵元间频偏不再是线性变化,上述算法将会失效。本文提出了一种新的算法,可以利用Keystone变换和多普勒偏移补偿的方法,来检测非线性FDA-MIMO雷达中的运动目标。建立了非线性FDA-MIMO雷达运动目标的回波模型,指出了基于插值滤波的重采样算法存在的不足,提出了一种基于速度搜索的算法来补偿非线性FDA-MIMO雷达检测运动目标时出现的多普勒偏移。首先利用Keystone变换消除目标回波的距离徙动,然后根据阵元间频偏构造多普勒补偿函数,利用多普勒补偿函数和各阵元脉压后的回波信号构造速度搜索函数,通过设定合适的速度搜索范围对其进行搜索,当该函数取得峰值时对应的速度即为真实速度,最后利用搜索的速度补偿多普勒偏移后再做相干积累检测目标。仿真结果表明:所提算法可以准确补偿阵元间的多普勒偏移,且在非线性FDA-MIMO雷达体制下的检测性能优于基于插值滤波的重采样算法。

大多普勒偏移下直接序列扩频信号捕获新方法

针对具有大多普勒偏移的直接序列扩频信号捕获问题,提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)的多普勒和伪码分别并行搜索的捕获新方法。该方法利用伪码二相调制特性,通过乘法消除伪码影响,得到多普勒估计值,在此基础上运用圆周相关法得到的伪码相位估计值。计算机仿真表明,它能更快、更高精度地完成多普勒频率—伪码相位的二维搜索,且捕获时间与多普勒偏移大小无关,尤其适用于大多普勒环境。

针对大多普勒频率偏移的PN码快速捕获与解调

扩频技术应用于高速移动环境时使得接收信号附加了很大的多普勒频率偏移,增加了捕获难度,如低轨道卫星扩频通信等。本文在基于FFT的捕获方法基础上,提出了分段式数字匹配滤波器和FFT捕获相结合的捕获方法,同时采用基于并行导频的信道估计方法来校正多普勒频率偏移,实现信号的正确解调。该方法既具快速捕获的特点,同时捕获多普勒频率偏移范围大。

一种用于海洋要素反演的机载SAR多普勒中心偏移计算方法

多普勒中心偏移是合成孔径雷达(SAR)反演海面风场、海表流场的重要参数。该文针对机载正侧视提出一种多普勒中心偏移计算方法,分别利用载机运动状态数据和海洋探测回波数据计算多普勒中心频率,再作差求解多普勒中心偏移,并在多普勒谱分析中加入小波分析去除噪声的影响来提高计算精度。以CDOP经验模型计算结果作为比对真值,机载SAR飞行探测试验结果表明,9组探测数据多普勒中心偏移计算误差的绝对值均小于2 Hz,均方根误差为1.4 Hz,满足海洋环境要素反演的精度要求。实验表明高精度的平台运动状态数据和探测回波数据是多普勒中心偏移海洋应用的关键。

长码快速直接捕获中的多普勒频率偏移估计

长码直捕中，卫星信号多普勒频率偏移估计是提供先验频率信息，减少频域搜索范围的一个重要方面。本文提出了一种基于接收机和卫星概略PVT（位置、速度和时间）信息的多普勒频率偏移估计算法。算例结果表明，通常的启动状态下，该算法可以将多普勒频率偏移不确定范围压缩4～10倍，使长码直捕的时间或功耗相应成倍降低，有效地辅助长码直捕的实现。

高集成度的高频多普勒探测系统的设计

地震、台风、磁暴等天气事件爆发时,引发的电离层扰动会对无线电波的传播环境造成影响,使空间传播的高频无线电信号产生多普勒频率偏移.针对此问题,提出了一种新型的高集成度的高频多普勒探测系统.通过研发的高集成度的高频多普勒接收机接收来源于电离层反射的高频无线电信号,经过信号处理电路的混频处理获得低中频信号,再通过数据采集卡采集信号并保存在PC机上,利用上位机软件对保存的数据进行实时处理,得到高频多普勒频移的变化曲线,从而研究电离层扰动特征.同时给出了电离层日出效应、偶发E层和行进式电离层扰动等探测实例.实际观测表明:该探测系统运行稳定可靠,可以用于电离层环境的长期监测.

用于SAR与通信一体化系统的滤波器组多载波波形

合成孔径雷达(SAR)与通信一体化可提升SAR的信息交互能力,实现探测数据实时传输,提升系统整体性能。一体化平台在工作过程中,将引入多普勒偏移和多径效应,这使得广泛研究的正交频分复用(OFDM)一体化波形的正交性无法保持,成像与通信性能受限。该文提出利用滤波器组多载波(FBMC)波形实现SAR与通信一体化,一方面,FBMC波形对子载波间的正交性要求低,可以对抗多普勒与多径效应,另一方面,FBMC波形不采用循环前缀(CP),因此可以避免出现虚假目标,提升了频谱利用率。该文分析了FBMC波形的一体化性能,针对一体化系统中的多径效应与多普勒偏移对FBMC波形的影响展开了研究,并针对大频偏的情况提出了适用于FBMC一体化波形的多普勒补偿算法。基于FBMC的SAR与通信一体化波形在宽测绘带SAR与通信一体化系统中有更好的性能,仿真试验验证了该结论。

高铁场景下TD-SCDMA/TD-LTE共模无线解决方案

分析高速移动用户产生的多普勒频移、高铁车厢的高穿透损耗、小区间频繁产生的问题。针对TD-SCDMA和TD-LTE的共模方式下,提出组网全面解决方案。并通过移动系统网络的测试分析验证了覆盖方案的有效性和实用性。

一种用于卫星通信中的PN码快速捕获方法

扩频技术应用于低轨地球卫星通信系统时,由于卫星相对于地面站具有很高的径向速度和加速度,使得接收信号附加了很大的多普勒频率偏移,增加了捕获难度。基于FFT的捕获方法,提出了分段式数字匹配滤波器和FFT捕获相结合的捕获方法。该方法既具有数字匹配滤波器快速捕获的特点,同时也具有基于FFT捕获算法捕获多普勒频率偏移范围大的特点。

基于二相编码信号的SAR成像

二相编码信号是一种具有扩谱特性的雷达信号,无论是在雷达的探测能力、低截获能力,还是在距离分辨力以及速度分辨力方面,都十分出色。首先介绍常用的二相编码信号形式,然后基于非“停走停”假设推导回波信号的准确表达式,从本质上阐述二相编码信号的脉内多普勒偏移产生的原因,基于此分析相位编码信号的多普勒敏感性,并将其应用于合成孔径雷达(SAR)成像,可以提高其抗干扰能力。通过点目标仿真,验证了本文分析的有效性。

基于Farrow内插的码偏信号产生算法及其实现

码偏可调的信号源是高动态接收机研制过程中的重要测试设备,基于插值重采样原理,设计了一种码偏信号产生算法,Matlab仿真验证了算法的准确性,采用软件无线电技术,在FPGA+DAC的硬件平台上实现了该算法,给出了系统整体设计方案,详细阐述了系统关键部分的实现及重要参数设置的依据,并给出仿真及实测的结果,结果证明,此方法产生的码偏信号准确可靠,并大大节省了存储资源,具有较大的应用价值。

寻找行星的“猎手”

尽管在20世纪90年代中期前,天文观测精度有所提高,但始终没有发现太阳系外的行星。在天文学家中,“我们仍然孤独”的“绝望感”开始蔓延。也有过发现太阳系外行星的报告,但拭目再看却一无所获,这种发现被否定了。199s年秋季,瑞士日内瓦天文台的天文学家马约尔和凯洛兹宣布,他们在距离太阳系50光年的飞马座51号星周围发现了行星!为数不少的天文学家对此不以为然,况且根据他们的报告。

TD-SCDMA系统高速铁路覆盖的解决方案

通过分析高速铁路环境下TD-SCDMA网络覆盖面临的主要问题,提出了一些解决方案,以提高TD-SCDMA网络的覆盖质量,从而为运营商和用户提供更好的服务。

一种基于导数关系的相位转高程方法

针对目前合成孔径雷达干涉测量中相位转高程的三种常用方法的适用性、精确度和计算时间作了深入分析与探讨,就Doris方法的模型误差提出了改进。通过对误差的定量分析表明,本方法精度最高。

混合扩频测控体制下高精度测速研究

针对具有大多普勒偏移的DS-FH/MSK信号进行捕获和多普勒偏移估计问题,介绍采用匹配FFT技术对载波进行粗估计,采用FFT频谱细化算法对载波多普勒频移进行精估计的方法。在较短的时间内同步系统的同时,对多普勒偏移进行高精度的估计和补偿。该方法对载波的多普勒频移的粗略估计能解决载波同步的问题,而对多普勒偏移的精确估计能解决测速问题。通过仿真表明,该方法能更快,更高精度地完成多普勒频移的估计,从而完成测控体制下高精度测速的要求。