数字合成孔径雷达中改善I/Q通道不平衡性的多相Kaiser滤波法

该文分析了数字合成孔径雷达正交相干检波的I,Q通道的不平衡性,给出了评价I/Q通道不平衡性的统一指标。为了改善数字合成孔径雷达I/Q通道的不平衡性,该文采用了一种新的方法——内插多相Kaiser滤波法.研究表明,当多相Kaiser滤波器的阶数为16时,噪声旁瓣的抑制比为-74dB,相对瞬时频率误差为-1.18％。

多相移间插取样光纤光栅滤波器的设计与优化

【目的】取样光纤布拉格光栅(SFBG)以其梳状滤波特性引起人们的普遍关注,成为光纤光栅技术研究的新热点。显然,设计具有高通道数、平顶和窄带宽的光学滤波器具有重要的工程意义。文章提出了一种插入多相移(MPS)的间插取样光纤布拉格光栅(ISFBG)滤波器。【方法】ISFBG具有大量反射通道,通过插入MPS,可引入多个平顶窄传输通道。通过优化插入ISFBG的两个π相移的位置,首先设计了具有41个传输通道的光学滤波器,该滤波器覆盖C波段,通道间隔为100 GHz,每个传输通道都具有平顶响应,3 dB带宽较窄(<1 GHz),形状因子较小(<3.2)。接着,保持其他结构不变,通过优化插入3个π相移的位置,可在此基础上进一步减小形状因子,从而改善传输通道的矩形形状。通过引入MPS技术,设计了插入3个π相移的ISFBG,可实现通道数目加倍,通道间隔减半。【结果】演示了一种通道数目为81的平顶窄带宽的光学滤波器,该滤波器覆盖C波段,通道间隔为50 GHz,多通道的3 dB带宽为900.5 MHz,形状因子接近2.17。同时讨论了MPS的大小、位置和光纤的等效长度的精度对于实际制造的影响。【结论】所设计的滤波器具有较高通道数,每个通道都具有平顶响应且带宽较窄,符合设计目的。这种滤波器在多波长激光器和多波段微波信号处理系统中具有潜在的应用前景。

基于多相滤波的高精度延时设计及实现

雷达测距测速应用中的精确性取决于时间上的高分辨率,而传统基于有限长单位冲激响应(finite impulse response,FIR)滤波的高精度延时设计所需的滤波阶数过高,滤波处理较慢且复杂。为了加快滤波速度和节省硬件资源,将数字内插与多相滤波技术结合,提出了一种基于多相滤波的高精度延时设计方案。根据延时精度对FIR滤波系数向量重新排序,依据延时量大小选择多相子滤波器对采样序列进行滤波处理,实现小于整数倍采样间隔的高精度延时,具有滤波速度快、节省硬件资源的特点。仿真分析延时信号的相位,表明了所提多相滤波方案可实现高精度延时。借助现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)平台,时钟频率为245.76 MHz时,实测的延时精度可低至0.509 ns。

用于抑制多相异步电动机定子谐波电流的电抗滤波器

电压型逆变器驱动多相异步电动机运行时,虽然降低了转矩脉动和转子谐波损耗,却在定子绕组出现了明显的低次谐波电流。在总结现有的方法基础上,提出一种新型的电抗滤波方法。电抗器采用和多相交流电机定子类似的电磁结构,适当调整绕组的分布,使在多相电机中不产生旋转磁场的谐波电流在滤波电抗器中产生旋转磁场。这些谐波电流在多相异步电动机中仅遇到漏电抗,在滤波电抗器中却遇到高值的耦合电抗,因而有选择地对定子中的显著谐波电流进行滤波。以六相移30°的绕组结构为例,对包括滤波器的多相异步电动机建立了数学模型并进行了仿真分析,仿真结果验证了电抗器的有效性。

多相滤波法实现的数字正交相干检波器

正交相干检波可以保留信号复包络的所有信息 ,因而在信号处理领域中有广泛的应用。传统的正交相干检波器由模拟器件构成 ,存在较大的镜频误差。该文介绍了一种由多相滤波法实现的数字正交相干检波器 ,并与其它常见的数字正交相干检波方案进行了比较。计算机仿真结果表明 ,多相滤波法能够以较低的滤波器阶数达到较高的镜频抑制比 ,是目前较为理想的数字正交相干检波方案。

基于Kaiser窗滤波的高压直流输电线路突变量功率保护

研究了一种反映突变量中直流分量的高压直流输电线路功率保护。为了获得突变量中的直流分量,分析了高压直流输电线路区内外故障时两端突变量电压和突变量电流的特征,利用Kaiser窗提取突变量电压和突变量电流中的直流分量,提出了基于同极线两端突变量功率极性比较的保护原理和基于突变量功率幅值的启动判据,并构造了利用突变量电压的故障极识别判据,设计了保护的动作方案。由于保护动作判据采用的是突变量功率中的直流分量,所以从本质上反映了直流线路的故障特征。理论分析和仿真结果表明,所提出的保护方案能够正确区分线路内外部故障,耐受过渡电阻能力强,且能够准确识别故障极线,适合作为高压直流输电线路的后备保护。

基于多相滤波的宽带数字化接收机技术

提出了一种多相滤波的宽带数字化接收机的设计技术;讨论了多相滤波的基本原理、设计及FPGA实现,给出了多相滤波的中频数字化接收机的实现方案。计算机仿真结果和现场可编程门阵列仿真结果表明,多相滤波的中频数字化接收机设计方法是可行的,并还可灵活地实现现有专用芯片很难实现的宽带接收技术。

一种基于多相滤波的高效信道化算法研究及改进

本文对基于多相滤波技术的信道化算法做了仿真和优缺点分析。针对其存在盲区的问题,以降低抽取率为基础,对该算法进行了改进,建立了无盲区信道化接收机模型。并由此模型设计了四信道仿真系统,实验结果验证了模型的正确性。最后,在Tiger SHARCTS101上实现了改进算法,运行结果证明了算法的高效性。

基于多相滤波的宽带接收机信道化算法研究

对基于多相滤波技术的信道化算法做了仿真和优缺点分析。针对其存在盲区的问题,以降低抽取率为基础,对该算法进行了改进,建立了无盲区信道化接收机模型。并由此模型设计了四信道仿真系统,实验结果验证了模型的正确性。最后,在Tiger SHARCTS101上实现了改进算法,运行结果证明了算法的高效性。

一种基于多相带通结构的信道化滤波器算法

针对信道化滤波器要求运算速度快、消耗资源多、难以实时处理的突出问题,从多相滤波器,信道化滤波器的结构、原理和运算效率分析出发,推导了一种基于多相带通结构的信道化滤波器算法模型。这种算法将现有多相结构信道化滤波器模型中的低通设计改为带通设计,实现了复数乘法运算全部集中在带通滤波环节当中,并采用协调分级DFT算法的实现方案,大幅度节省了硬件资源,提高了运算效率,实现了信道化滤波器在通用FPGA和DSP芯片中的实时处理,硬件仿真结果验证了算法模型的正确性和有效性。

多相抽取滤波器的FPGA实现

信号的多相分解在多抽样率信号处理中有着重要的作用。介绍了多相分解的基本理论,结合FIR抽取滤波器的多相分解形式,用Verilog HDL语言来实现2倍抽取滤波器的多相结构,QuartusⅡ软件仿真输出波形,并且用MATLAB对仿真结果进行验证并作比较。结果正确,最后将编程数据文件下载到FPGA芯片上。多相抽取滤波器的设计方法是可行的,整个设计过程由软件实现,参数易于修改。

多相码信号数字脉压滤波器设计

对较小时宽带宽积相位编码信号的时域副瓣抑制滤波器设计问题进行了研究。在约束主瓣输出为常数时使积分副瓣电平最小化 ,利用最小二乘算法和加权迭代方法 ,适当放宽主瓣宽度 ,以使主副比达到最优。仿真结果表明 ,该方法的设计结果在一定多普勒频率范围内 ,与匹配滤波相比 ,能达到 10dB以上的主副比改善 ,且主瓣宽度展宽不大 ,信噪比损失小于 0 .5dB。

基于多相滤波结构的高效动态数字信道化接收机设计

宽带数字接收机通常会面临接收带宽内存在多个信号,且信号带宽,位置以及个数对侦察这一端来说都是未知的,在现代电子战中,信号为了躲避侦察,往往还具有时变性。针对这种情况,提出了基于多相滤波的高效动态数字信道化设计方法。首先设计原型滤波器,使其具有高的阻带衰减,以便减少相邻滤波器之间的混叠;然后基于多相结构设计分析滤波器组和综合滤波器组,在完成信号检测后,将含有相应信号信息的信道数据送入相应的综合滤波器完成信号重构,当信号变化时,只需重新检测信号位置分布即可;最后通过将重构后的信号与原信号对比验证了滤波器组具有几乎完全重构特性,在有噪声的背景下,重构后能够显著地提高信噪比。

基于多相结构和部分锐化的CIC抽取滤波器

该文将传统的CIC(Cascaded Integrator Comb)滤波器传递函数分解为递归和非递归部分,可独立调整两者的级联因子;对递归部分进行尖锐化处理改善滤波器的通带衰落,利用电路的等价交换性将抽取因子提前使其工作在低采样率;对非递归部分进行多相分解,实现高速滤波。计算机仿真表明:与传统的CIC、锐化CIC滤波器相比,改进的CIC具有好的通阻带特性;并从通带衰落和混叠抑制的角度,分析了递归和非递归部分的级联因子的取值对整个改进的CIC滤波器特性的影响。

多相滤波宽带信道化数字接收机

宽带雷达电子战数字接收机是当前国内外研究的重点,信道化接收机能够处理同时到达的多个信号并有较高的截获概率。多相滤波信道化接收机运算量小且易于实现。为克服因D倍抽取而产生的多相滤波信道化数字接收机的接收盲区,引入了重叠一半的多相滤波信道化数字接收机。利用瞬时自相关接收机,可在消除信道化接收机虚假输出的同时提高信道化接收机的测频精度。文中给出了上述数字接收机的实现方法,并通过仿真实验证明了以上结论的有效性。

基于多相滤波的数字正交检波滤波器的选择

分析了不同的多相滤波器对基于多相滤波的数字正交检波器性能所造成的影响。提出了4种多相滤波器选择方案:从32阶原型滤波器依次抽取出4个分支滤波器,取1、3分支为方案一,2、4分支为方案二;对32阶原型滤波器进行1/2抽取得到方案三,方案四是16阶原型滤波器的1/2抽取。它们均能在带宽内实现大于60dB的镜频抑制比,且不需混频,但在边带的镜频抑制比和实现的难易程度不同。在实际应用中,可根据实际情况选择不同的方案,具有很强的实用价值。

基于CUDA的射电天文多相滤波器组设计

采用图形处理器和最新的通用并行计算架构设计了射电天文多相滤波器组,并对其性能指标进行了测试和分析。利用图形处理器强大的浮点数计算和高效并行执行能力实现了多相滤波器、快速傅里叶变换算法加速,改善了多相滤波器组算法的执行效率。实验结果表明,设计的多相滤波器组具有一定的灵活性和可扩展性,能够实现射电信号的高速滤波及信道化,可有效提高射电望远镜数字终端算法的并行数据处理能力和计算效率。

基于抽取滤波器多相分解的多速率采样模块设计

针对扩频系统中多速率采样的实现问题,提出了一种改进的多相滤波器结构.通过简单的多相内插之后,进行分数倍抽取,可完成任意比重采样变换.介绍了基于多相滤波器结构的重采样原理,给出了适宜硬件实现的架构.仿真结果表明,该方法在极大降低系统运算量和开销的前提下,并不影响系统的性能.

适应车载自组织网络拓扑瞬态时变的多相滤波器组信道化方法

车载网络拓扑结构容易受到瞬态时变干扰。为了保证信号的完整性,提出一种改进的实信号多相滤波器组信道化方法。此方法利用实信号频谱对称特征,将信道进行对称划分;然后在多相处理前端进行比现有多相滤波器组信道化结构高2倍的抽取处理,进一步降低了后续处理的数据速率;最后对复指数调制部分进行的优化处理使该结构的硬件实现效率更高。此方法在和现有方法达到相同效果的前提下,大大降低了复杂度,提高了车载网络中实时信号处理的能力,在通信接收机以及各种子带分离系统中也具有很广泛的应用前景。

基于抽取滤波器多相分解的盲自适应符号同步算法

针对软件无线电系统中接收信号采样时钟独立于发送信号时钟的特点,提出了在抽取操作过程中实现符号同步,避免了在基带阶段进行内插操作,以得到多相位信息的做法,利用过抽样信号固有的多相位信息,通过最大似然相位误差检测算法,调整延时机构,使信号传输延时匹配于延时分枝索引值,实现后续信号抽取输出为最佳采样值,利用级联积分梳状(CIC)滤波器和半带滤波器(HBF)作为抽取滤波器,应用滤波器多相分解算法,降低了系统实现的复杂性和运算量。仿真结果表明,当信号传输延时匹配于延时分枝索引值时,相位误差和延时分枝索引值将趋于稳定。