星载雷达高度计幅度和相位误差分析与估算

在星载雷达高度计中,误差分析是其核心内容之一。而其中幅度和相位误差一直是设备误差中相当重要的一项。利用成对回波理论推导了幅度和相位误差带来的距离旁瓣,并将旁瓣与测高误差对应起来,结合具体参数进行了定量分析,对系统的幅度及相位误差进行了估算。

多点采样的幅度和相位自适应测量方法研究

阐述的基于多点采样的正弦信号幅度和相位自适应测量算法是一种新型的统一测量正弦信号幅度和相位的高精度算法。该算法能根据被测信号的频率变化自动调整采样频率大小以获得最优化采样频率值,然后通过对采样数据进行多点采样法处理,最终得出具有高精确度的正弦信号的幅度和相位值。

基于瞬时幅度和相位的深度学习调制识别

针对基于似然和特征工程的调制识别方法存在需要人为提取特定特征和鲁棒性低等缺点,提出一种结合一维卷积神经网络和长短期记忆网络的深度学习模型,并将原始IQ信号转化为瞬时幅度和相位的调制信号数据,有效提高QAM16和QAM64之间区分度,从而提高10类数字和模拟信号的调制识别准确率。实验结果表明,在信噪比0 dB以上的平均准确率达到了93.21%,比现有方法准确率提高约3.4百分点,高信噪比下数字调制信号识别准确率达到了约99%。

幅度和相位估计的ISAR超分辨成像方法

传统距离多普勒(Range Doppler,RD)成像方法分辨率取决于发射信号的带宽和信号在方位向积累的多普勒带宽。超分辨成像可以在给定带宽条件下,获得比RD方法更优的分辨率。给出一种基于幅度和相位估计(Amplitude and Phase Estimation,APES)的逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)超分辨成像方法,该方法根据回波数据构造自适应滤波器对目标散射点进行重建,仿真和实测ISAR数据成像结果验证了基于APES的ISAR超分辨成像算法的有效性。相比其他超分辨成像方法,该方法重建的散射点幅度更为精确,副瓣更低,图像对比度和图像信噪比增加,整体成像效果较佳。

基于幅度和相位融合的微波两相流测量系统设计

针对油井开采过程中需要对各相含量进行精确预测以调整开采策略的实际问题,设计了一种基于微波法的油水两相流检测系统。该系统利用微波在不同介质中透射能力的差异,构建了一套包含微波信号源、功率放大器、功率分配器、检波器和STM32F103ZET6核心板的硬件电路系统,通过编写AD采集和串口通信的软件代码,来接收检波器端幅度和相位数据。在数据处理方面,分别对幅度数据、相位数据和幅度-相位融合数据采用BP神经网络的方法预测含水率。实验表明:在使用融合数据时,预测准确度可以提高至96.33%,取得了较理想的效果。

几何光学近似区的相位起伏和幅度起伏

研究了几何光学近似区的相位起伏和幅度起伏。分三种模型:平面波、球面波和高斯光束, Tatarskii给出了平面波的结果,本文进一步给出了球面波和高斯光束的结果。对于平面波和球面波,考虑了在几何光学近似区,发射端的相位扰动如何影响接收端的幅度起伏;对于高斯光束,考虑了发射端自适应光学共轭相位对接收端的幅度起伏的影响。结论是:对于平面波,只有折射率不均匀媒质的相位起伏的曲率项对幅度起伏有贡献,只有发射端的相位扰动的曲率项能影响总体的幅度起伏;对于球面波,折射率不均匀媒质相位起伏的倾斜项和曲率项共同对幅度起伏有贡献,只有发射端相位扰动的曲率项能影响总体的幅度起伏;对于高斯光束,折射率不均匀媒质相位起伏的倾斜项和曲率项共同对幅度起伏有贡献,发射端的自适应光学共轭相位的倾斜项和曲率项共同作用于总体的幅度起伏。

基于LIBSVM的融合傅里叶幅值与相位的示功图识别方法

通过示功图来诊断抽油机井工况,是确保油井安全高效生产的一种重要手段;针对现有示功图特征提取只利用其离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的幅度谱而忽略了其相位谱,从而导致识别率较低的问题,提出了一种融合DFT的幅度谱与相位谱的示功图识别方法;首先,将示功图数据组成复数序列,取其DFT的幅度谱与相位谱构造特征向量;其次,对已知故障种类的示功图的特征向量进行训练,构造多分类支持向量机(Support Vector Machines,SVM)分类判别模型;最后,通过LIBSVM分类识别方法对未知类别的示功图进行分类识别,从而诊断抽油井的工况;实测结果表明,与只利用DFT幅度谱的方法相比,该方法能够有效地提高示功图的识别率,能为油井工况的准确分析、诊断与实时优化控制提供技术支撑。

一种双路矢量合成式毫米波预失真线性化器

针对目前行波管放大器模拟预失真技术中存在的幅度和相位特性关联性强的问题，提出一种双路矢量合成式预失真器。该预失真器由90。电桥、模拟电调衰减器和反射式二极管预失真电路构成。根据理论分析和ADS软件仿真结果加工了实际电路并进行测试。实测结果表明：在工作频率29～31GHz和额定输入功率区间内，该电路可实现与行波管特性相反的预失真性能；合理调整两支路偏置电压，可实现相位扩张改变30°，而增益扩张变化量小于1dB的性能，有效减小了模拟预失真器幅度和相位特性的关联性。

基于干涉图的双通道合成孔径雷达地面慢动目标检测新方法

慢动目标检测是利用合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)实现空间对地观测应用的一个主要方面,具有重要的战略意义.为了构建检测率高、实用性强的自动双通道SAR地面慢动目标检测过程,基于ATI(along track interferometry)干涉图幅度和相位的联合统计特性,提出了一种新的检测方法.在理论层面上,推导了均匀区域、一般不均匀区域、极度不均匀区域等不同杂波环境下ATI干涉图幅度和相位的联合分布,给出了相关度参数的无偏估计方法.在算法层面上,以全局ATI幅度自动筛选为基础,通过杂波ATI幅度—相位图零相顶点的确定获得包络检测曲线,进而结合ATI幅度、相位预滤波处理,实现慢动目标的精确检测.此外,在检测的过程中,理论上分析了相位漂移、相干斑起伏噪声、接收机热噪声等对检测性能的影响.仿真实验表明:所提检测方法具有稳健性强、适用范围广、可检测速度范围大、检测率高、虚警率低等特点,说明此方法有较高的实用价值.

静态和差波束匹配的空时自适应处理方法

传统空时自适应处理方法的和差波束参数估计面临角度多普勒参数耦合的问题,当存在目标信号污染时,参数估计性能急剧恶化.笔者提出了一种基于静态和差波束匹配的空时自适应处理方法,通过采用幅度和相位响应的联合约束,使得自适应后的和差波束逼近静态和差波束主瓣区域的幅度和相位响应特性,进而实现自适应和差波束主瓣保形,克服目标污染等因素造成的主瓣畸变现象,同时保持角度多普勒无耦合的特性.仿真实验验证了所提方法的有效性.

基于人工电离层扰动对地-电离层波导传播的VLF波的影响

基于低电离层加热理论和甚低频电波在地-电离层波导中传播理论,建立低电离层扰动对甚低频电波传播影响的分析模型,并利用实验数据验证了该模型的正确性.据此模型,研究了加热功率、加热波极化以及背景参数所导致的低电离层扰动对不同频率甚低频电波传播的影响.结果表明,低电离层扰动越强,则通过该区域内甚低频波幅度和相位的相对变化越强,通过研究地-电离层波导甚低频信号通过人工扰动区域后幅度和相位的变化,可望用于诊断人工电离层扰动强度.

模拟傅立叶变换技术在伪随机多频观测系统中的应用

2n系列伪随机多频信号是一种较为有效的地球物理激励场源。通过对任意周期信号数学表达式的分析,伪随机多频信号中某一频率信号的幅度与相位可由类似傅立叶变换的表达式求得。在此基础上,设计了相应的硬件电路来实现模拟信号的傅立叶变换,实现对伪随机多频观测系统中的信号幅度和相位观测。硬件电路主要由信号发生器、乘法器和积分器等集成芯片器件组成,简单实用。实验结果表明该技术有良好观测精度,抗干扰能力强,能有效地进行伪随机多频信号观测。

直接数字频率合成器差分输出匹配分析和设计

针对直接数字频率合成器(DDS)输出谐波功率较大的问题,分析了DDS输出差分驱动阻抗变换器的原理,对DDS输出信号进行了建模,讨论了差分信号的幅度和相位不平衡对DDS输出信号杂散抑制的影响,其主要影响是恶化了对偶次谐波的抑制.为了改善对偶次谐波的抑制,提出了一种补偿DDS差分信号幅度和相位不平衡的方法,其原理是运用不平衡的差分信号负载,来补偿DDS、电路板和阻抗变换器的幅度和相位不平衡,经实验和仿真表明该方法可有效地降低偶次谐波的幅度.

二维圆周阵列综合孔径微波辐射计信道误差分析

给出了一种综合孔径微波辐射计二维圆周非均匀分布阵列的排布方案,并在此基础上分析了信道串扰、信道不平衡、系统噪声等产生的误差,建立了各种误差的特性仿真模型。然后给出了各误差的补偿方法及噪声的消除方法,通过BG反演算法实现了在各种误差下的亮温反演,证明了以上误差补偿的有效性。

基于超分辨极化SAR图像的舰船检测算法

极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像超分辨处理具有聚集目标能量,提高图像分辨率,抑制相干斑噪声的能力。扩展了多通道幅度和相位估计(amplitude and phase estimation,APES)谱估计算法,并以此实现了极化SAR图像的超分辨处理。运用基于K分布的单极化检测器和基于SPAN、PWF的全极化检测器对实测SAR图像进行了舰船检测。通过分析超分辨极化SAR图像杂波统计分布、弱小目标检测性能、目标区域区分精度、目标轮廓及拓扑结构提取效果等,验证了基于多通道APES谱估计的超分辨极化SAR图像的舰船检测性能。

基于幅相不一致准则的建筑物SAR层析成像

传统的谱分析和压缩感知(CS)等层析合成孔径雷达(TomoSAR)成像技术由于解斜处理需要估计得到精确的垂直雷达视线(PLOS)方向的垂直有效基线。为了避免此操作该文采用沿PLOS向进行搜索的空域波束形成(BF)方法进行层析聚焦。由于高分辨率SAR图像中城区建筑物结构复杂,不同航过SAR图像间存在观测视角差异,并且存在相干斑噪声影响,SAR图像中的所有同源点不能在相同的像素点同时进行精确地配准。为了从幅度和相位两个方面找出BF聚焦时最相关的像素点,提出了一种联合参考像素窗口中邻域像素点的幅度和相位来提取目标像素点的不一致性准则。根据不一致性准则的最小化提取出相应的同名像素点,以实现对层析成像的精确聚焦。利用仿真数据和高分辨X波段重复航过机载SAR系统录取的实测数据进行实验。实验结果中,利用传统方法聚焦得到的散射轮廓峰值位置在15.63 m而该文所提方法得到峰值位置在16.88 m,峰值位置更加接近建筑实际高度18 m。表明该方法能有效提高散射体在PLOS方向的聚焦能量,并精确提取建筑物的3维轮廓。

聚束模式SAR连续缺失数据的高分辨成像方法

目前基于缺失数据的幅度相位估计算法(GAPES)的SAR成像算法都没有考虑距离徙动和相位误差问题而导致图像质量下降。该文提出一种基于GAPES的聚束模式SAR方位向连续缺失数据的高分辨成像方法。在处理过程中,通过对连续缺失数据2维插值实现距离徙动校正,然后利用稀疏数据投影近似子空间跟踪算法实现相位误差补偿,保证了图像的分辨率。仿真和实测数据的处理结果证明了该方法的有效性。

基于MDSCLDNN-HAN的调制识别算法

针对基于深度学习的调制识别模型存在模型参数多、计算量大等问题,使用深度可分离卷积和注意力机制,提出了一种新型多通道特征融合的神经网络模型。在数据集RadioML2016.10a和RadioML2016.10b上进行实验,验证结果表明,信噪比在0 dB以上时,所提算法模型对2个数据集的识别准确率分别为92.9%和93.1%,识别准确率优于现有模型,同时参数量减少65.7%,计算量减少76.6%。

CDMA移动通信系统中基于RLS算法的天线阵列有源校正

基于递归最小二乘(RLS)自适应滤波理论,本文提出了一种天线阵列的幅度和相位不一致性的有源在线 校正方法。该方法具有快速稳健的收敛性能,不受天线阵列的几何形式限制,也适用于移动用户数大于阵元数的实际通信 环境中。计算机仿真证实了该方法的有效性。

一种多通道接收机幅相校正的实现方法

在无线电系统中,接收机通道幅度和相位的不平衡会对回波的多普勒频率产生镜像,从而导致信号处理后出现虚假目标,此外不平衡还会影响通道之间的相位差。对幅相不平衡的回波信号建立数学模型,并计算出数学模型中的参数,最终实现了多通道的幅相校正。该方法应用于多个无线电项目中,消除了接收机幅相不平衡带来的危害。