一种幅相联合调制雷达波形设计与处理方法

随着脉内特征识别、信号分选等电子侦察技术的发展,雷达波形设计正面临严峻的挑战。幅度调制作为一种新型脉冲调制方式,能够增加信号时域的复杂性,提升波形的反识别能力。本文提出一种幅相联合编码雷达波形,通过幅度相位联合调制提升雷达波形的复杂度,具有良好的反侦察潜力;利用幅度上的稀疏采样特点,提出匹配滤波与压缩感知相结合的回波信号处理方法处理此信号,有效提升低信噪比条件下的检测概率。最后通过仿真实验证明了所提幅相联合调制雷达波形设计与处理方法的有效性。

基于自适应联合调制的massive MIMO-OFDM相位噪声消除方案

极化状态是信号的固有属性,具有对相位噪声不敏感的特性,利用极化状态承载信息的极化调制能消除相位噪声。但极化调制需要2根天线发送和接收,在相位噪声功率较小或无相位噪声时,遍历容量性能较差。为解决此问题,提出一种自适应联合调制方案。该方案结合了正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)和极化调制,并通过自适应调整QAM调制和极化调制阶数的方法,提升不同相位噪声功率时的遍历容量。仿真结果表明,该方案的遍历容量性能优于极化调制和QAM调制方案。

基于时延-多普勒联合调制的雷达通信一体化技术研究

随着5G乃至未来6G无线通信技术的发展,电磁频谱环境日趋拥堵,通信中的“频谱稀缺”问题越来越严重。为了发掘额外的频谱资源,无线通信频段正积极扩张,逐步与雷达工作频段重合,导致越来越严重的雷达通信互干扰。鉴于此,部分学者提出了雷达通信一体化信号的解决思路,用于实现雷达和通信共享频谱资源。然而,从理论上讲,传统时频编码信号无法兼顾雷达和通信性能,更无法胜任高动态应用场景。因此,本文绕开时频维度,提出在时延-多普勒域进行一体化设计的思路和方法,并通过多站协同的雷达体制大幅降低了雷达所需时频资源。最后,本文推导了定位与测速克拉美-罗下界(Cramer-Rao Lower Bounds,CRLB)。通过理论分析和仿真实验可知,本文方法可在高动态场景下有效兼顾优良雷达探测性能和高速无线通信性能。

汽车雷达多域联合调制波形

针对汽车雷达时分复用(time-division multiplexing,TDM)多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)波形中存在的时间空间利用率低及高速目标多普勒模糊等问题,提出一种多域联合调制的汽车雷达波形。该波形在时域上进行脉冲重复间隔参差抖动,利用奇偶序列之间相位差实现速度解模糊,在频域和空域上通过多天线间的多普勒频率调制实现波形正交,提高了时间空间发射效率。仿真实验及基于汽车雷达波形验证系统的实测结果均验证了所提波形的有效性,与传统TDM-MIMO波形对比,所提波形具有更大的不模糊测速范围和相参积累增益,不仅对汽车雷达工程实践具有较强的应用价值,而且对低成本导引或防撞探测系统同样具有指导意义。

一种新的脉冲联合调制水声通信方法

在隐蔽通信领域中,混沌脉位调制(Chaotic Pulse-Position Modulation,CPPM)与混沌脉宽调制(Chaotic Pulse-Width Modulation, CPWM)已迅速发展起来,相比于Pattern时延差编码(Pattern Time Delay Shift Coding, PDS)与传统的脉宽调制(Pulse-Width Modulation, PWM),混沌调制后的编码通信隐蔽性更好,但通信速率没有得到显著改善。在CPPM技术基础上,联合CPWM技术提出一种应用于水声通信的新型混沌脉位-脉宽联合调制通信系统。混沌脉位-脉宽联合调制通信具有双重隐蔽的特点,相较于CPPM与CPWM通信系统,联合调制的隐蔽性更好;相较于PDS与PWM通信系统,联合调制通信速率更高、有效带宽更大。对混沌脉位-脉宽联合调制(Chaotic Pulse-Position and Pulse-Width Joint Modulation, CPPPWM)水声通信系统进行了研究,并在帐篷(Tent)映射下加以实现。对系统特性及误码率特性方面进行了分析,并从理论与仿真数据结果对联合调制系统的误码率进行分析,并验证CPPPWM通信系统的有效性。

一种新的联合调制波形设计

针对现代电子战争中雷达对抗技术给雷达带来的威胁,提出了一种由线性调频信号与多时码信号组合生成的新的脉冲压缩信号。通过理论分析和计算机模拟,给出了信号的数学表达式和模型,讨论了模糊函数,分析了其时频特性,相位调制特性,速度和距离分辨力及低截获概率等方面的特性。理论分析与计算机仿真结果均证明,该类信号与单一调制信号相比具有更好的分辨性能,是一类较理想的低截获概率波形。

连续变量相干光通信中的联合调制编码系统(英文)

根据单束光连续变量相干光通信的编码要求,提出一种联合磁光调制和电光调制的联合调制系统;根据Stokes参量与邦加球的映射关系以及Stokes矩阵理论,分析了该系统的编码原理,构造了单光束相干光通信系统,并根据编码的需要设计了相关的磁光调制器驱动控制电路和随机数产生电路.最后利用零差检测技术测量Stokes参量;将发送码与接收码进行整形处理后,得到误码率小于3.60%的通信效果,证明了该联合调制实验方案的可行性.为连续变量密钥分配提供一种简捷的编码方法.

栅-阴联合调制在Ka波段脉冲MPM中的应用

传统微波功率模块（MPM）中行波管通常采用栅极调制方式，行波管阴极始终浮在高压上，具有较高的打火概率，打火严重时可能会损坏行波管。为解决MPM高压打火导致行波管损坏的问题，提出了MPM栅-阴联合调制的设计思路，既大大降低了行波管高压打火概率，即使发生打火，也能通过快速切断阴极调制开关，有效地保护行波管。阐述了行波管MPM栅-阴联合调制研制思路及关键技术，并通过实验验证了该新型调制方式的可靠性，表明其具有较大应用前景。

利用联合调制提高移动无线网络信息传输的可靠性

文章简要介绍了在移动无线传输信道中提高数据传输可靠性的几种方法,并利用联合调制思想和自适应均衡技术,提出了一种能够提高无线传输可靠性的尝试性方法。

中部型ENSO和平流层准两年振荡对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用

利用观测和再分析资料通过合成分析方法,研究了中部型ENSO和平流层准两年振荡(QBO)对冬季北半球平流层臭氧的独立影响和联合调制作用。研究表明,北半球平流层臭氧在中部型厄尔尼诺年增加,而在中部型拉尼娜年减少;准两年振荡东风位相年份,北半球平流层臭氧增加,准两年振荡西风位相结果则相反。相比之下,北半球中、高纬度平流层臭氧异常对准两年振荡活动的响应明显小于其对ENSO活动的响应。进一步研究发现,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件引起的北半球平流层臭氧的增加,而减弱中部型拉尼娜事件造成的平流层臭氧的减少。在准两年振荡西风位相下,中部型厄尔尼诺事件仅导致北半球平流层臭氧含量少量升高,而中部型拉尼娜事件期间臭氧会大幅度减少。因此,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件对北半球平流层臭氧的影响,而减弱中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。准两年振荡西风位相会减弱中部型厄尔尼诺而加强中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。

时空联合调制干涉成像光谱仪的坏像元校正

时空联合调制干涉成像光谱仪通过获取景物目标的干涉图像序列,根据傅里叶变换光谱学理论,复原目标光谱信息。仪器探测器上坏像元的存在会破坏目标干涉图的连续性,造成干涉信息不能正确提取,导致目标反演光谱失真。文章分析了坏像元校正后的精度与不同光程差位置对目标复原光谱的影响,提出了一种基于径向基神经网络的校正方法,方法复杂度低,实现简单。试验结果表明,文章提出的方法与空间维线性插值、双线性插值、邻域均值三种遥感影像常用坏像元校正方法相比,精度有明显改善。

双选信道下的CPM-FMT联合调制

为了提高双选择性衰落信道下滤波多音(FMT)多载波系统的性能,从子载波调制角度出发,提出了一种连续相位调制-滤波多音(CPM-FMT)联合调制方法。该方法首先将比特数据流串并转换后进行CPM映射,接着对映射后的信号进行重组,然后进行FMT调制。在接收端首先将接收的信号进行FMT解调并进行逆重组,然后进行CPM解映射恢复出比特数据流。实验结果表明,CPMFMT联合调制方法优于传统调制的QPSK-FMT方法,在误码率为10-3时,白噪声信道下性能最大提高了10 dB,时间频率双选择性衰落信道下性能提高了5 d B,同时该方法对多谱勒频偏具有良好的稳健性。这表明CPM-FMT方法能显著提高FMT系统在双选择性衰落信道下的性能,可应用于高速移动环境下的宽带无线传输系统。

多载波PSWFs-CPM联合调制信号设计与分析

连续相位调制(continuous phase modulation,CPM)信号具有恒包络、较高功率效率等优势,基于椭圆球面波函数(prolate spheroidal wave functions,PSWFs)信号多载波调制解调系统具有较高频带利用率。结合CPM技术和基于PSWFs信号的多载波调制方法,提出一种基于PSWFs信号的多载波调制与CPM联合调制信号(multi-carriers modulation based on PSWFs with CPM,MCM-PSWFs-CPM)模型,对该信号的功率谱特性、峰均功率比、误码率性能等进行了分析。仿真结果表明,相比现有基于PSWFs的多载波调制解调系统,该模型所得信号功率谱带外衰减可以相对较快,当载波数为64、互补累计分布函数(complementary cumulative distribution function,CCDF)为10-3时,可有效降低峰均功率比值约2.70dB,采用多符号周期检测方法,可以获得较好的解调增益,且符号数越大,检测性能越好,但是检测复杂度也会相应增加。

超声波焊机发生器脉频脉宽联合调制系统的研究

通过对ＴＬ４９４进行压控调频功能的扩展，提出了一种适用于超声波焊机发生器的ＴＬ４９４压控调频－调宽控制系统，即ＶＣＰＦＭ－ＰＷＭ控制系统。该控制系统能够实现频率控制、恒流控制、过流保护、软起动及死区时间控制等功能，故而对于设计其他需要变频控制的逆变设备也具有较强的实用价值。

基于深度神经网络的多天线组阵信号联合调制识别方法

针对多天线组阵接收中未同步多路信号的联合调制识别问题,提出了一种基于深度神经网络的多天线组阵信号联合调制识别方法。该方法将多天线组阵信号联合调制识别问题转化为多元分类判决问题,使用深度神经网络实现信号调制方式的识别。首先,构建了多个卷积层、循环层和全连接层级联结构的深度神经网络;然后,基于广泛采用的RadioML框架构建训练、测试和验证数据集,数据集中单个信号样本为存在参数差异的多天线信号时域波形;最后,使用基于CPU+GPU架构的服务器对网络进行训练,并对其性能进行测试。结果表明,所提方法能够有效抑制多路信号间参数差异的影响,实现多路信号联合调制识别,接收单元数目越多,分类判决性能越好,且在高信噪比下优势体现更加明显。

基于联合功率量/载波调制的DC-DC变换器功率/数据复合传输方法

DC-DC变换器可以同时进行功率变换和数据传输。针对较低通信速率限制功率/数据复合传输(power/data multiplexing transmission,PDMT)应用的难题,提出一种联合功率量/载波调制(joint power/carrier modulation,JPCM)的新方案。与传统二进制PDMT方案不同,JPCM同时对功率量/载波进行2FSK调制,实现两种数据并行传输,可以看作一种四进制FSK,有效提高通信速率。相较于传统四进制PDMT方案,JPCM方案解调环节所需带通滤波器数目可减少一半,且软件开销更低。首先,证明PDMT在理论上的可行性;然后,根据4种不同电压纹波频率配置不同码元,并设计了包含高低数据位调制的JPCM和基于滑动傅里叶变换的数据解调方案;此外,重点分析输出参考电压突变对通信的影响,动态调整阈值可有效抑制误码;最后,搭建一个由2个Buck变换器并联的实验装置,实验结果表明在稳态、负载突变和输出参考电压突变的工况下,JPCM方案均能实现20 kb/s的通信速率,验证了该方案的有效性。

基于FMCW的新型多域联合调制双功能雷达通信技术

在频谱稀缺现状与6G万物互联需求形势之下,雷达通信一体化得以催生,引起了学术界广泛的关注和研究兴趣.一体化的相关技术研究中,如何在有限的硬件资源条件下平衡好通信与感知性能是一个难题.为解决这个问题,本文提出了一种基于多域联合传输的通感一体化系统方案,利用空域、频域、时域和能量域4种资源进行信息传输,可有效提高数据传输准确率,提升系统性能.构建的自适应偏移索引调频连续波雷达通信系统(offset FMCW-based radar-communications system,OFRaC),有效挖掘了偏移索引调制与原调频连续波雷达通信系统(FMCW-based radar-communications system,FRaC)的优势特性,减少了射频切换时间,提升了传输速率.为降低通信接收端的误比特率(bit error rate,BER),文中还提出了一种基于最短信道距离的天线选择OFRaC(antenna selection-based OFRaC,AOFRaC),可以在OFRaC基础上对BER性能做进一步改善.最后,通过仿真实验,本文分析了AOFRaC,OFRaC与原FRaC系统在通信和感知方面的性能变化,对比了所使用目标检测方法与传统方法的性能优点.得出的结论是,所提出的多域联合调制方案在通信与感知性能中能取得更好的折中与平衡,尤其在需要更轻负载的车联网、无人机等应用场景中,简易的雷达和通信接收端架构将给系统带来优势.

面向大规模MIMO的分块空间调制技术研究

广义空间调制(Generalized Spatial Modulation,GSM)是一种基于多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统的高效的数字调制技术,在传统调制符号之外同时通过激活天线模式组合发送信息比特。针对大规模MIMO系统中发送天线数量过多导致的激活天线模式组合的数量过多的问题,提出了一种分块空间调制算法,将每个发送天线子块的激活模式组合构成完整的激活天线模式组合,可有效降低大规模MIMO系统中发送端的调制复杂度。在接收端使用球形译码方法实现逐个子块的天线激活模式组合的解调,可以大幅降低接收端的计算复杂度。仿真分析表明,提出的球形译码算法可以在大幅降低计算复杂度的情况下,实现接近最大似然(Maximum Likelihood,ML)接收机算法的误比特率(Bit Error Rate,BER)性能,且可实现接收端检测性能和计算复杂度之间的最佳折衷。

联合调制量子密钥分配系统

本文提出了一种对每一个单光子信号进行相位和偏振两种编码调制的联合调制量子密钥分配(QKD)系统.结合复合QKD系统的双速协议,本文给出了在理想情形下可以通过一个信号光子生成两比特密钥的QKD协议,明显提高了QKD协议的内禀光子利用率.在稳定性方面,本文发展了联合调制的Michelson型QKD系统,从而在原理上解决了联合调制QKD系统的稳定性问题.

姿态倾斜对时-空联合调制型干涉成像光谱仪成像质量的影响

时-空联合调制型干涉成像光谱仪获取的像面干涉图是带有干涉条纹的二维空间图像,具有对姿态变化敏感的特点。根据该类仪器的成像过程,在竖直摄影时,相邻两帧像面干涉图之间的像移量为一列像元;偏离竖直摄影时,由于像面干涉图的几何变形或旋转,会引入非正常像移。利用共线方程导出了这一非正常像移量的表达式。利用仿真计算说明:这一非正常像移会在像面干涉图序列中不断积累,导致提取出的物体干涉信息失真。在竖直摄影而平台指向精度较低、倾斜摄影、探测器阵列的安装方向精度较低或者航空成像且存在偏流角时,必须对像面干涉图进行有效校正,才能保证最终反演出的物体光谱的真实性。