FBMC/OQAM水声通信系统的适应性成型脉冲设计

水声信道是一个时变的双扩散信道,不仅会引起传输信号的时频扩展,而且会造成严重的信息损失。由于滤波器组多载波/交错正交幅度调制(Filter Bank Based Multicarrier/Offset Quadrature Amplitude Modulation, FBMC/OQAM)系统可通过改变发送信号的成型脉冲来减小时频扩展带来的符号干扰和子载波干扰,因此更适合快速时变的水下声信道。为了降低现有成型脉冲设计算法的优化难度,提出了一种快速且易于实现的成型脉冲设计方法,该方法根据信道时频统计特性对扩展高斯函数(Extend Gaussian Function, EGF)进行了优化,实现了期望信号能量最大化,并在时域符号间加入适当的保护间隔,进一步增强了抗多途干扰的能力。仿真结果表明,无论在高频散信道还是在低频信道下,相比于其它成型脉冲算法,该算法在降低计算量的同时,改进了的FBMC/OQAM系统的传输性能,误码率降低了2～3 dB。

频偏对脉冲成型多载波系统性能的影响分析

该文提出了一种基于脉冲成型多载波系统中频偏对系统性能影响的分析方法。该方法首先把解调后的输出分为信号及频偏带来的ICI和ISI干扰,然后基于发送和接收成型脉冲的互模糊函数给出了信号和干扰的量化分析,最后利用发送信号的统计特性得到解调后输出的信干比。仿真结果表明,频偏带来的系统误码率和理论计算的信干比是一致的,从而验证了该方法的有效性。

基于脉冲成型的降低FBMC系统峰均比方法

针对滤波器组多载波(FBMC:Filter Bank MultiCarrier)系统峰均比(PAPR:Peak to Average Power Ra-tion)较高的问题,基于FBMC系统中原型滤波器及其多项结构,借鉴正交频分复用(OFDM:Orthogonal Fre-quency Division Multiplexing)降低峰均比方法,提出一种基于脉冲成型(PS:Pulse Shaping)技术的降低FB-MC系统峰均比的方法。该方法在综合滤波器S/P(Serial to Parallel)后添加频率加权,实现了时域的循环位移,从而达到降低峰均比的目的。仿真结果表明,在FBMC系统中引入PS技术后,峰均比有明显下降。

一种可变插值比的脉冲成型数字滤波器FPGA设计

通信卫星的频分复用机制,对卫星通信系统的发送信号频谱成型提出了严格的要求。在宽带/窄带兼容的卫星通信系统中,发射信号的频谱带宽随不同速率的通信应用而改变。提出了一种脉冲成型基带数字滤波器的设计方法,将脉冲成型与插值滤波集成在一起,采用时变系数多相结构,可以在较宽的范围内灵活调整发送信号的码率与占用频谱带宽,满足了航空遥感数据实时传输系统的要求。脉冲成型滤波器设计针对FPGA的结构进行了优化,降低了硬件占用资源,达到了通信系统的设计性能指标。

0.13μm CMOS芯片上窄脉冲成型电路

本文将脉冲功率领域中基于脉冲成型线的窄脉冲产生技术运用于芯片电路设计中,基于0.13μm的CMOS工艺,进行片上电路设计与实现。用CadenceTM Spectre Simulation进行了原理图和版图仿真分析,选用标准的片上共面波导(CPW)作为脉冲成型线(PFL),采用NMOS晶体管作为开关,仿真结果表明在共面波导的长度为268μm时,产生的窄脉冲宽度最小可达8ps。将共面波导长度为4mm的脉冲成型电路进行商业化0.13μm CMOS技术流片,在50Ω负载上测得的脉冲宽度约为160ps,幅值为110～180mV。

一种具有任意倍升采样的高速率脉冲成型算法

针对高速数字通信系统中实现任意倍采样率的信号脉冲成型滤波问题,文章提出一种基于查找表思想的可灵活改变采样率的高速通用实现算法.该算法采用FIR滤波器结构,通过将不同采样率转换映射为对查找表地址的寻址问题,实现一定范围内的任意倍采样率的灵活变换;同时结合流水线结构和改进的全并行分布式算法,实现高速率脉冲成型滤波功能,并在硬件平台上进行验证.所提算法具有占用资源低、实现速率高、性能稳定、且可在一定范围实现任意倍可变采样率的特点.

基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制

作为经典的多载波传输技术,OFDM信号由多路并行信号叠加而成,当多路信号以相同的相位进行叠加时就会产生较大的峰值平均功率比(Peak To Average Power Ratio,PAPR)。较高的PAPR要求系统具有线性度较大的高功率放大器和复杂度较高的A/D、D/A转换器,否则将直接导致带内失真和带外辐射,使系统的性能下降。为了降低OFDM信号的PAPR,人们提出了大量的方案,例如限幅滤波、部分传输序列、分组编码和脉冲整形等。本文提出采用改进的奈奎斯特脉冲整形技术可以在有效降低OFDM信号的PAPR的同时不增加系统的复杂度,是一种非常简单而有效的解决方案。

组合正弦脉冲成型降低OFDM峰均比

低轨卫星宽带通信采用OFDM技术,不仅能有效提升频谱效率,还利于与地面5G融合,对构建6G具有深远的意义。脉冲成型技术是一种能够有效降低OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号高峰均比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)的方法,然而,不同的脉冲成型抑制峰均比的性能不同。提出了一种由线性函数和正弦函数线性组成的改进脉冲成型技术。仿真结果表明,提出的改进脉冲成型技术较传统的脉冲成型技术更能有效降低OFDM信号高的峰均比。

脉冲电源储能电容反向充电电压释放方法

在放电主开关放置于储能电容支路的脉冲功率电源放电过程中,储能电容存在反向充电现象,反向电压无法释放,影响储能电容的使用寿命,并降低了脉冲功率电源的使用效率。在详细推导电容储能型脉冲功率电源放电过程的基础上,分析影响储能电容反向充电电压的因素,讨论降低储能电容反向充电电压的途径,将放电主开关放置于负载支路的电路结构,实现了储能电容反向充电电压的释放。仿真和实验结果表明:调整放电开关位置后的脉冲功率电源负载电流特性与调整前基本一致,完全满足电磁发射的需求;同时,反向电压的及时释放提高了储能电容的使用寿命,增加了电磁发射系统的效率。

工艺参数对等离子弧快速成型Inconel 625合金组织的影响

为了优化Inconel 625合金快速成型零件的组织和力学性能,分析了不同工艺参数对脉冲等离子弧快速成型的沉积态组织,研究其影响规律,重点分析了工艺参数对沉积态组织中的枝晶形态、相的种类、尺寸及分布特征等的影响,同时评价了在不同线能量条件下沉积态组织的生长连续性。结果表明,随着峰值电流的提高,组织会逐渐由胞状晶转变为树枝晶,且枝晶间距也随之不断增大,而Laves相的尺寸以及数量都会随之变大;同时成型速度也会对沉积态组织产生影响,其影响规律与峰值电流相反。当线能量密度P/V不超过18 k W·min/m时,其组织主要是细小的胞状晶,并且多层的沉积组织没有出现明显的转变层,组织为连续的柱状晶形态,但线能量密度P/V达到36 k W·min/m时,组织为粗大的树枝晶形态。层层之间出现明显的转变,组织为不连续柱状晶形态,同时析出相Laves在转变层枝晶间隙大量析出,组织出现严重的元素偏析。

基于Rogowski线圈的脉冲电流测量装置的研制

Rogowski线圈是常用的脉冲电流测量工具之一，它与主放电回路有良好的电气绝缘，结构简单，频带较宽，易于加工和安装。本文建立了测量系统中Rogowski线圈的模拟电路模型，根据被测电流的特点，利用PSPICE仿真，分别分析了普通RC积分和有源积分的测量效果。仿真和实验结果均表明，有源积分Rogowski线圈相比于普通RC积分可以明显提高系统带宽，在PFN中进行测量时能真实反映实际波形。本文所建立Rogowski线圈模拟电路仿真模型，对基于Rogowski线圈的大电流测量具有一定的指导意义。

高能率成型技术专利申请现状研究

文章基于inco Pat数据库,通过检索、统计,分析了国内外高能率成型工艺的专利申请文献,具体从全球申请趋势、重要申请人及重要申请人的相关技术着手,对高能率成型的全球范围内的专利申请情况进行了分析,以便技术人员从专利角度明确全球范围内关于高能率成型的技术发展状况。

基于数据辅助的CPM信号调制参数估计

针对非合作条件下实现CPM信号相干解调,首先要准确估计CPM信号调制参数这一关键问题,该文提出了一种基于数据辅助的CPM信号调制指数与成型脉冲联合估计的新方法,使用符号间的相位差分消除CPM信号相位的记忆特性,采用最小二乘法获得调制指数和成型脉冲的联合估计。理论分析与数值仿真表明该方法是无偏的,当数据观测长度为N时,其估计误差以1/N的速率收敛到0。算法适用于全响应和部分响应CPM信号,具有良好的抗噪声性能。

时频局部化多载波系统的高效快速算法

为了降低基于成型脉冲滤波的时频局部化多载波系统的实现难度,提出了一种低复杂度的快速实现算法。首先基于时频分析和多载波通信理论得到发送端和接收端基带系统模型,然后通过数字化和延时处理对模型进行离散因果化,最后利用成型脉冲的有限截断长度和复指数函数的周期性简化离散模型并得到了快速实现算法。该算法具有计算复杂度低、便于灵活实现的优点。仿真结果表明了算法的正确性和有效性。

宽子带多载波系统模型及同步偏差分析

基于时频分析和多载波通信理论,建立了基于脉冲成型滤波的时频局部化宽子带多载波系统仿真模型,对各种同步偏差给系统带来的影响进行了理论分析和性能仿真。仿真结果表明,系统在归一化频偏0.1以内可以得到较为理想的解调性能,所以只要选取合适的宽子带和成型脉冲,可以有效解决多载波对频偏敏感的问题。

基于DSP的PFN触发时序控制系统设计及实验分析

为了缩小电磁发射系统电源的体积并更加准确地控制放电波形,设计并制作了一种基于数字信号处理器TMS320F2812的脉冲成型网络(PFN)触发时序控制系统。该系统的电路主要由时序控制、脉冲产生、高压触发和能量续流4部分组成,并采取了抗干扰措施。系统能输出多路控制脉冲信号,且各个脉冲信号间的时延可通过上位机进行设置。给出了该PFN在各个放电时序下的放电电流仿真及实验波形图,比较发现实验波形同仿真波形几乎相同,表明所提出的触发时序控制系统具有实用性及可靠性。

LCC谐振变换器电流输出特性研究与软开关实现

高压充电变换器是电磁发射脉冲成型单元的重要组成部分,为储能电容提供高质量能源。为满足脉冲成型单元对充电速度、线性度和电压重频稳定度要求,对电流断续模式下LCC谐振变换器电流输出特性和软开关进行研究。提出基于数字控制器的脉冲电容储能方案,该方案利用双脉冲模式下的恒流输出特性实现快速线性充电;利用单脉冲模式下的涓流输出特性实现恒压充电,提高电容电压的重复稳定度。采用新的调宽调频控制算法,在全电压增益范围内,利用分段线性函数拟合法对临界断续开关频率进行在线跟踪,最大程度地提升变换器断续模式下的电流输出能力,获得近似恒流特性;提升充电速度的同时,实现全程软开关。通过变换等效电压增益,由恒流充电切入涓流充电,依靠电压闭环获得恒压输出。实验数据验证了控制算法的可行性。

两型PFN模块的放电特性及优化

为了更好地设计电容储能型脉冲功率电源的电路拓扑,采用理论分析与仿真计算相结合的方法,从放电阶段划分、放电过程中脉冲电容器、续流二极管和晶闸管等关键器件的电压、电流及能量损耗,以及放电效率等方面对两型PFN模块不同特性及各自的优缺点进行了全面的对比分析,仿真结果表明I型PFN在器件损耗、放电效率等方面比II型PFN更有优势。针对电容器反向电压尤其是I型PFN反向电压不能通过模块自身释放的问题,设计了多模块脉冲功率电源的反向电压释放通道,其对II型PFN影响较小,但可将I型PFN模块放电过程中产生的反向电压回收利用并形成正向的电压,这对具有连发功能需求的脉冲功率电源具有重要意义。

基于ADS环境下的W-CDMA信号仿真

本文主要介绍了一种新的基于ADS(Advanced Design System)环境下的W-CDMA信号产生方法,对其中所运用的多信道传输、码分多址以及脉冲成型技术做了重点分析,并在安捷伦公司提供的ADS仿真工具上对信号的产生过程进行了仿真,特别研究了内插系数对通信系统邻道功率比的影响。

基于周期平稳的OFDM上行系统同步参数盲估计方法

针对脉冲成型OFDM上行系统,本文提出了一种多用户同步参数的盲估计方法。该方法利用信号的二阶周期平稳特性和共轭周期平稳特性,对信道的频偏和时延参数进行了估计,具有较高的精度和较好的抗噪特性。最后给出了性能仿真,并与已有的其他方法进行了对比。