宽带线性调频信号产主技术研究

本文介绍了采用数字基带产生结合倍频链扩展带宽的方法设计与实现了大带宽线性调频信号产生系统。详细分析研究了实现系统的三项关键技术，给出并分析了相应环节的输出信号。对系统进行了预失真补偿处理，成功实现了ＶＨＦ／ＵＨＦ波段、带宽达３００ＭＨｚ线性调频信号的产生。经脉冲压缩处理，主瓣旁瓣比（ＰＳ１Ｒ）在－３７ｄＢ以下。

基于宽窄变换的宽带线性调频脉冲检测和估计

基于时域压缩宽窄变换,提出一种宽带线性调频脉冲的检测与参数估计方法,避免了对宽带信号采集的根本性困难,能在负信噪比条件下实现未知参数chirp脉冲信号的检测,通过分维搜索精确地估计出调制斜率、初始频率、脉冲宽度和到达时间。初步研究了该方法的多信号处理能力,采用了小运算量方法精确定位谱峰。仿真验证了其有效性。

基于时频子空间分解的宽带线性调频信号DOA估计

针对具有时变方向向量的宽带线性调频信号,该文建立了基于短时Wigner-Ville分布(WVD)的空间时频分布矩阵,通过对各个空间时频矩阵的特征分解获得对应的信号子空间和噪声子空间,给出了基于时频子空间投影实现多个时频点综合估计信号DOA的算法。利用空间时频分布的前后向平滑解决了具有相同时频特性信号的均匀线阵DOA估计问题。算法不需要聚汇和插值等复杂的矩阵变换,精度较高,计算简便.仿真实验显示该算法性能显著优越于基于矩阵插值的宽带调频信号DOA估计算法.

噪声调频信号对宽带线性调频雷达的干扰机理

研究了噪声调频信号中调制噪声方差及带宽的选择对宽带线性调频匹配滤波器的影响。通过观察噪声调频信号通过线性调频匹配滤波器之后的时域输出包络,分析了其起伏特性,推导出了在最大包络起伏指标下的调制噪声最优带宽应该为发射线性调频信号的时宽的倒数量级。同时,通过误差分析表明:要在实际中达到此干扰最优带宽,对侦察接收机的指标要求无需过高。

利用对称阵实现宽带线性调频信号DoA估计

提出了一种利用对称阵实现宽带线性调频(LFM)信号DoA估计的新方法。该方法通过计算对称阵元偶之间的互Wigner Ville分布,建立时频域的阵列信号模型,并用修正的总体最小二乘 相干信号子空间方法(MTLS CSM)获得DoA估计。该方法由于充分利用了Wigner Ville分布的时频滤波特性,因此能有效实现多个线性调频信号的DoA估计,在低信噪比情况下仍有较高的估计精度。同时该方法还具有DoA不受扇区限制,计算简单等优点。计算机仿真证实了方法的有效性。

一种小运算量的宽带线性调频信号DOA估计算法

本文提出一种利用对称阵实现宽带线性调频(LFM)信号DOA估计的新算法。本算法通过计算对称阵元偶之间的互Wigner-Ville分布,建立时频域的阵列信号模型,并利用特征子空间方法对时频域的数据相关阵进行处理,从而获得信号DOA估计。本算法具有无需初始估计、没有扇区限制,以及计算量小等优点。计算机仿真证实了方法的有效性。

基于DDS的宽带线性调频源中椭圆低通滤波器设计

对宽带线性调频源中基带信号产生时所用的低通滤波器进行了设计。在设计过程中,考虑DDS的结构特点及其杂散信号的分布,采用了截止特性陡峭的9阶椭圆函数低通滤波器。该滤波器的3dB截止频率为125MHz,在146MHz处的衰减为70dB,并且通带内纹波小于0.2dB。通过Pspice仿真研究表明在采用了幅度均衡技术后,滤波器的幅频特性良好;实际制作电路时,应按照“选定电感,微调电容”的原则,适当调整元件值。

基于离散多项式变换的宽带线性调频信号波达方向估计

为了解决宽带信号处理的问题,研究了一种宽带线性调频(LFM)信号的波达方向(DOA)估计方法。该方法采用离散多项式变换(DPT)将宽带的LFM信号变换成窄带的,经过变换后,即变换为单个正弦信号和新的噪声。这样可将时变的方向向量转化为时不变的方向向量,再采用常规的窄带信号处理方法——多信号分类(MUSIC)算法,对信号的波达方向进行估计。理论分析和仿真结果表明,该方法能够精确地估计信号的波达方向;不仅计算量小,易于实现,而且估计性能好。

基于对称阵列Wigner-Ville分布的宽带线性调频信号AOA估计

本文提出了基于对称阵元Wigner-Ville分布(WVD)的宽带线性调频信号到达角(AOA)估计算法。该算法利用对称阵元输出延时参数的互补性和Wigner分布定义提取宽带信号方向向量,建立了新的空间时频矩阵。借助线性调频信号Wigner分布的良好时频聚集特性,适当选取时频点实现了对各个信号AOA的逐一估计。在新的空间时频矩阵模型基础上给出了基于信号子空间投影的AOA估计方法。它不需要对AOA的初始估计、聚汇和插值,减少了计算量,提高了精度,仿真实验证明了算法的有效性。

非规则几何结构阵列下的宽带线性调频信号波达方向估计

针对现有的宽带线性调频(LFM)信号波达方向(DOA)估计方法仅适用于各种规则几何结构阵列的问题,提出了一种基于分数阶Fourier变换(FRFT)、并适用于非规则几何结构阵列的DOA估计新方法.该方法利用FRFT对LFM信号的聚焦性,建立了分数阶Fourier域阵列数据模型.结合ESPRIT算法的思想,在分数阶Fourier域上定义了非规则子阵列间的广义旋转矩阵.利用该矩阵构造空间谱函数,并通过谱峰搜索的办法实现了DOA估计.理论分析证明了该方法是传统的FRFT-ESPRIT算法的广义形式.仿真实验的结果证明了该方法的有效性.

宽带线性调频信号的性能检测方法

宽带线性调频频率源设计完成后,需要检测频率源的性能,解决检测过程中遇到的问题,提出一套工程上适用的宽带线性调频信号的性能检测方法。首先,根据相位残差曲线(测试信号与理想信号的相位差)的形状对匹配滤波器参数(主要是调频斜率)定性调整,能够快速得到最佳的脉冲压缩结果。然后从数学上证明这种方法的正确性。最后应用数字相位补偿的方法进一步提升宽带调频信号的脉冲压缩性能。实验证明,后期的数字补偿方法对非理想线性调频信号的压缩结果有较大的改善作用。文中测试数据来源于自行研制的频率源产生的1GHz宽带线性调频信号。

超宽带线性调频信号产生器系统失真分析

超宽带线性调频(LFM)脉冲压缩信号产生器是现代雷达技术的重要研究内容。本文分析了基于数字技术的超宽带LFM信号产生器系统产生失真的原因,从频域和时域角度分别深入探讨了信号产生器传输系统失真对输出信号性能的影响,给出计算机仿真结果并验证了理论分析的正确性,进而得到超宽带LFM信号产生器的理论设计指标。所得到的结论对于大时带积超宽带LFM信号产生器的研制具有重要的指导意义。

采用DDS技术实现宽带线性调频源的研究

主要研究了机载合成孔径雷达中宽带线性调频源设计的有关问题。为获得500MHz带宽且质量良好的线性调频信号,采用了直接数字频率合成(DDS)技术、正交调制(I/Q)和宽带线性滤波技术,并在电路实现过程中,重点解决了信号在变换、传输和滤波时幅相波动控制的难点问题。

基于VXI总线的超宽带线性调频信号源的设计

主要介绍了 VXI总线 C尺寸超宽带线性调频信号源的设计方法。重点描述了利用现场可编程逻辑器件FPAG和 DSP设计 VXI总线接口电路 。

基于尺度变换的宽带线性调频信号时差/尺度差估计算法

提出了一种基于尺度变换的宽带线性调频信号时差和尺度差的快速算法.根据两路接收到的线性调频信号间调频率之比为尺度差的平方的特点,利用分数阶傅里叶变换分别估计出两路信号的调频率,即可获得尺度差的估计.将估计的尺度差对一路信号进行伸缩,并计算伸缩后信号与另一接收信号的时域相关,根据相关峰的位置估计出时差.相比于传统基于宽带互模糊函数的方法,该方法避免了二维搜索宽带互模糊函数的峰值,只需若干次快速傅里叶变换即可实现,能够显著降低运算量.仿真结果显示该方法在高信噪比下逐渐接近克拉美-罗下界.

基于锁相跟踪技术的宽带线性调频产生方法研究

为满足脉冲压缩体制高分辨率雷达对宽带线性调频信号的需求,解决基于数模转换、压控振荡器、变频（或倍频）等传统技术产生方法带来的带宽有限、线性度差、新调制信号产生（杂散恶化）等问题,提出了一种新型的宽带线性调频信号的产生方法,并通过电路设计和实现验证了该调频源的性能指标。应用该方法研制的宽带线性调频源工作在C波段,频率带宽优于2.5 GHz,相对带宽优于46.3%,调频源获得了8.8×10-4良好的频率线性度,同时该调频源具有小型化和低功耗特点。

多径传播条件下宽带线性调频信号波达方向估计方法

针对信号出现多径传播情况时现有宽带信号波达方向(direction of arrival,DOA)估计方法性能下降的问题,提出了一种多径传播条件下宽带线性调频(chirp)信号波达方向估计方法,该方法将导向有效投影(steered effective projection,STEP)技术与宽带线性调频信号的时频特性相结合,对具有不同时频特性的信号分量进行分离,逐个处理,并以时频分布矩阵代替传统的协方差矩阵,从而构造有效噪声子空间,实现时域角度估计。本方法无需进行信号聚焦操作,因此理论上不受聚焦误差的影响。仿真结果验证了所提方法的有效性。

宽带线性调频雷达数字去调频直接采样技术

提出了一种宽带线性调频信号去调频接收的新方法—数字去调频直接采样技术 ,可以大大降低了宽带线性调频信号去调频接收机模拟部分的实现难度 。

机载PD雷达宽带线性调频信号运动补偿

采用宽带线性调频信号能够显著地提高雷达的距离分辨率和抗干扰能力,然而雷达与目标间的相对运动损耗了部分目标回波相参积累能量,影响目标频率向和距离向分辨力。针对以上问题,提出了一种基于改进匹配滤波函数的运动补偿方法,补偿信号回波中的相位误差,实现宽带线性调频信号目标运动运动补偿。实验与仿真结果证明了该算法的有效性。

一种基于AD9954和AD8349的宽带线性调频信号源的设计

介绍了一种基于AD9954和AD8349的宽带线性调频信号源的设计。通过正交调制上下边带互换原理,信号的带宽可拓展为原来的2倍,实现宽带信号源。另外,还提出了一种利用DDS的可编程特性对信号的相位进行分段补偿从而获得高边带抑制比的方法。