无人机高速DS/FH混合扩频通信系统关键模块设计

针对UAV(Unmanned Aerial Vehicle,无人机)测控链路高抗干扰需求,给出了实现跳频速率20 000次/s的扩跳混合无人机测控数据链系统实现方案.系统采用跳频频率并行捕获模式.跳频源设计采用直接频率合成、DDS(Direct Digital Synthesis,直接数字频率合成)和PLL (Phase-Locked Loop,锁相环)相结合的混合频率合成技术.利用相位响应滤波器,通过正交调制技术完成MSK(Minimum Shift Keying,最小频移键控)、GMSK (GaussianMinimum Shift Keying,高斯最小频移键控)调制.通过推导得出2 bit差分解调输出与载波频率选择有关,且为四分之数据率的整数倍关系.然后通过实例分析给出了跳频频率间隔选取方法,即跳频间隔应当将临近跳频的主瓣分开,同时跳频载波频率应当设在其他跳频频谱的零点处.最后总结了高速扩跳频系统参数设计一般步骤.     

连续相位调制解调技术研究

连续相位调制（CPM）是一种相位连续的恒包络调制方式,以其较高的功率有效性和带宽利用率,在未来军用遥测系统中具有广阔的应用前景。研究适用于多进制部分响应CPM信号的相干解调技术,阐述了如何在信号状态网格图的基础上应用维特比算法对信号进行解调,并给出了最大似然序列检测（MLSD）接收机的结构。在高斯白噪声信道下对该算法进行性能仿真,结果表明,在载波恢复准确的情况下,该算法能够得到最佳的解调性能。     

激光陀螺速率偏频系统的分析研究

针对速率偏频激光陀螺的应用,从系统角度对激光陀螺速率偏频系统中存在的特有问题,诸如速率偏频三轴激光陀螺输出的调制方程、角速率解调的条件方程以及有关参量的精度、偏频速率的选择、偏频台回转加速度的确定、偏频台回转定位等方面进行了研究探讨,并通过比较提出了“偏频台导航系统”的方法,利用此方案能降低系统设计要求,提高系统导航精度。     

IFHT算法在无线高速OFDM调制解调器中的实现方案

正交频分复用(OFDM)技术是一种可以有效抗无线信道多径衰落的多载波调制方式,具有较高的频谱利用率。运用快速哈特利变换(FHT)和其反向快速哈特利变换(IFHT)来实现OFDM调制解调可有效地降低系统运算的复杂性,提高系统的时效。由于FHT和IFHT算法的一致性,本文只对IFHT算法在无线高速调制解调器中的软、硬件实现方案进行了研究。     

基于CPP与S变换的自适应时频滤波及其在滚动轴承故障诊断中的应用

针对变转速下滚动轴承故障调制信息的提取与分离,提出了基于线调频小波路径追踪(CPP)与S变换的自适应时频滤波方法。该方法先采用Hilbert解调对齿轮箱振动信号进行分析获取其包络信号,并对包络信号进行S变换,以获取其时频分布,同时,采用CPP算法从齿轮箱振动信号中估计出啮合频率曲线,进而获取转轴转速;然后,根据估计的转速信号分别设计各阶时频滤波器;再采用时频滤波器对包络信号的时频分布进行时频滤波,并将滤波结果进行S逆变换,以获取各阶故障调制信号;最后对各阶故障调制信号进行阶次谱分析,并根据阶次谱中的调制信息诊断滚动轴承故障。算法仿真和应用实例表明,自适应时频滤波方法可根据轴承故障调制信号的频率变化特点自适应地改变滤波器的中心频率与带宽,能有效提取并分离轴承的各阶调制信息,且分离效果优于基于集合经验模态分解（EEMD）的阶次谱方法。      

软件无线电中FSK信号解调的一种快速算法

本文介绍了采用差分检波解调算法实现软件无线电中移频键控信号(FSK)快速解调方祛，并通过数字信号处理技术验证了该解调方祛。     

π/4 D-QPSK基带调制解调的DSP实现

在以前的数字蜂窝系统中，往往采用FSK、ASK、PSK等调制方式。随着数字蜂窝系统的发展，对调制和数字蜂窝系统的技术要求也越来越高了。利用DSP手段，实现的π／4D—QPSK基带调制解调在技术要求方面要优于FSK、ASK、PSK等调制方式，更能满足数字蜂窝系统的要求。该技术的实现，提高了调制与解调的速度，为数字蜂窝系统的发展提供了更大的发展空间。     

跳频通信抗干扰性能仿真分析

跳频通信抗干扰性能的评价研究始终是跳频技术研究中的一个重点,单纯利用数学分析或物理实验的方法来解决,很多情况下不尽如人意.本文通过建立跳频通信系统的抗干扰仿真模型,用一组实际跳频系统的数据参数验证了该仿真模型的正确性.结果表明,通过该模型可以快速准确的完成某个跳频通信系统的抗干扰性能评估,为跳频通信系统抗干扰性能的研究提供了一种行之有效的新方法.     

一种基于非平稳信号分析的时相调制信号解调算法

基于非平稳信号分析方法,对时相调制(Time-Phase Modulation,TPM)信号的时频分布特性进行了详细分析,建立了TPM调制信号相位突变与时频分布幅度的映射关系,利用该映射提出了一种基于非平稳信号分析的TPM调制信号解调算法,并对该解调算法性能进行了理论分析,讨论了最佳判决门限选取方法,仿真结果验证了理论分析的正确性。理论分析及仿真表明,基于非平稳信号分析的TPM调制信号解调算法获得了优于传统的相关解调的调制系统差错性能。     

谐振式光子晶体光纤陀螺信号检测及处理技术研究

谐振式光子晶体光纤陀螺是一种具有小型化、高精度等潜在技术优势的新型光纤陀螺,是国内外惯性器件研究的一个重要发展方向。针对谐振式光子晶体光纤陀螺的结构和信号检测原理进行了详细的叙述,确定了基于FPGA的陀螺信号检测总体方案,陀螺信号处理及控制模块主要由频差信号解调、复合拍频检测、闭环反馈控制、数据编码输出以及调制信号模块组成;随后重点介绍了窄线宽半导体激光器的驱动控制方案,在调制解调及频率偏差检测方案上采用数字相敏检波器实现频率偏差检测,在谐振频率闭环跟踪锁定方案上采用数字PI控制器实现环路光频率控制;最后进行了谐振式光子晶体光纤陀螺实验测试系统搭建,以及谐振曲线测试和谐振频率闭环锁定测试。     

变换域通信系统及其关键技术

变换域通信系统通过信道估计在变换域设计信号波形避开干扰,它没有采用载波调制,而是用一个类似噪声的基函数进行信息调制。论述了变换域通信系统的基本概念,对变换域通信系统的关键技术——环境干扰估计与检测、基函数序列与波形设计、调制解调与高速率数据传输进行了分析,最后指出了其应用前景。     

Interference Effects of Pseudo-Random Frequency-Hopping Signals

When a pseudo-random frequency-hopping signal is intercepted by a conventional receiver operating within the same frequency band, the interfering signal has the form of a pulse-amplitude modulated signal. Each pulse amplitude is dependent upon the hopping frequency and the selectivity characteristic of the victim receiver. The probability density function for the interfering pulse amplitude prior to demodulation is determined when the probability density function for the hopping frequency is uniform and the victim-receiver characteristic is 1) ideal flat bandpass, 2) single tuned, and 3) Gaussian shaped. It is shown that the average interfering pulse amplitude and interference power decrease as the frequency-hopping bandwidth increases with respect to the victim-receiver bandwidth. Fast Fourier transform computer techniques are used to obtain the probability density function of the interference amplitude in a Gaussian receiver when several (from 2 to 10) pseudo-random frequency-hopping systems are simultaneously using the same frequency band. The probability that the interference exceeds a prescribed threshold value is computed from the derived probability density functions. This probability may be used in signal-to-interference ratio calculations, to describe the capture effect, or to compute the expected number of clicks produced in an FM discriminator.     

宽带卫星通信信号的多维星座图解调方法

高速卫星数据传输需要利用较高调制维度和较多星座点数来实现,一方面导致接收端具有较大实现复杂度,另一方面系统可靠性极易受信道非线性影响。针对以上问题,通过对多维星座图信号的解调性能进行理论分析,得到极大后验概率（MAP）解调误符号率（SER）的理论公式,在保证系统SER性能的基础上,提出了基于星座图相关的检测方法。该方法利用脉冲正交性得到接收星座点,对其进行向量相关运算得到解调数据,有效降低了解调判决过程的复杂度。针对信号经过高功率放大器（HPA）后的非线性失真问题,建立了HPA信道估计模型,利用最小二乘（LS）信道估计方法对原解调星座图进行修正,提出了基于修正星座图的解调方法。仿真结果表明,该方法在降低实现复杂度的同时,有效提高了系统抗HPA信道非线性失真的能力,可实现对宽带高速卫星通信信号的高效准确解调。     

飞船测控跟踪功能备份方案设计与实现

针对＂神舟＂飞船测控跟踪功能没有备份的难题,首次提出利用FM（调频）跟踪接收机跟踪接收数传信号来实现跟踪功能备份。从数传信号调制特性、FM跟踪接收机组成及载波接收解调3个方面进行了理论分析,并通过FM跟踪接收机的数传信号接收解调、静态跟踪和动态跟踪试验验证了该方案的可行性和有效性。该技术在不增加辅助设备功能的基础上,通过船载测控设备中FM跟踪接收机来实现对飞船跟踪功能的备份,显著降低对飞船目标跟踪失效的风险。     

数模转换器毛刺对光纤陀螺相关检测的影响分析

数模转换器(DAC)是全数字闭环光纤陀螺反馈通道的重要部件,DAC的毛刺特性会对光纤陀螺的调制解调结果产生影响.基于DAC中值毛刺特性建立了光纤陀螺反馈回路的非理想调制方波模型,分析了调制频率与本征频率不同时DAC毛刺在干涉信号中产生的各类周期干扰信号.利用周期干扰信号的Fourier级数推导出了DAC毛刺造成调制解调误差的数学模型,仿真分析了数模转换器毛刺的宽度、高度,光纤陀螺调制频率、本征频率及放大电路的增益带宽对陀螺解调误差的影响.最后,通过开环实验验证了DAC毛刺对光纤陀螺调制解调的影响.     

一种基于小波的键控调制方法

研究了相干解调法和包络检波法(非相干解调法)2种解调方法。在此基础上,提出了一种基于小波的键控调制方法,解决已有的小波调制方法数据冗余过大而导致带宽浪费的问题。仿真结果表明,该方法有较好的抗噪性能。     

正交调制解调算法在软件无线电中的应用

软件无线电中信号的调制与解调是研究的重点问题之一。在通用的硬件平台上,采用不同的软件算法来实现不同调制与解调是软件无线电的核心思想。本文提供了一种正交调制解调结构,并给出了用FPGA实现的简化算法,该方法能够很好地满足软件无线电中的要求,最高可达8Mbps的信息传输速率。     

A Comparison of Binary Delay-Lock Tracking-Loop Implementations

The delay-lock loop is a device for tracking the delay difference between two correlated waveforms. It is used as a synchronizing loop for binary communications and tracking. The delay tracking performance is derived for various radio-frequency implementations of the binary delay-lock loop. Amplitude and biphase modulation by pseudorandom sequences are considered. Three types of receivers are analyzed for each modulation: envelope correlation, phase-coherent correlation, and phase-lock demodulation followed by video correlation.