超宽带信号对北斗信号干扰分析

超宽带(UWB)信号频谱可覆盖北斗(BDS)导航信号频率范围,对北斗接收机的正常工作造成干扰威胁。针对这一问题,通过理论分析、计算机仿真并结合真实北斗B1信号,研究了在跳时-脉位调制(TH-PPM)方式下的UWB信号对北斗软件接收机的干扰情况,并给出了减轻干扰的途径。     

北斗B1/B3频点载波相位和伪码测距精度评估

根据伪码跟踪精度理论,以及北斗二期和三期B1,B3频点的信号设计体制,理论分析了北斗B1/B3频点载波相位测量和伪码测距的精度,并用北斗双频接收机零基线实验对理论精度进行了实际数据验证。研究结果对用B1/B3频点的载波相位和码测量进行精确建模应用有一定的指导意义。     

一种克服NH码调制影响的北斗卫星信号捕获方法

基于北斗公开服务信号B1的结构特点,通过理论分析得出了NH码调制对北斗卫星信号在弱信号环境下捕获的影响,并通过仿真验证了理论分析的正确性,最后提出基于二次精频搜索的捕获方法,克服了这种影响。研究结果对北斗弱信号捕获技术的深入研究具有重要指导意义,能够为其他更优秀的北斗弱信号捕获方案提供理论依据。     

对数据后处理雷达的幅度控制干扰技术研究

数据后处理雷达通过对接收到的回波信号进行数据分析处理,提取真实目标和欺骗干扰信号的幅度起伏差异,实现对欺骗干扰信号的检测和抑制。为了破坏数据后处理雷达在幅度域的抗干扰能力,对雷达回波信号进行分析处理,在产生欺骗干扰的基础上,进一步对其进行幅度控制,产生幅度上与目标回波也相关的欺骗干扰。仿真结果表明该方法对数据后处理雷达有很好的干扰效果。     

高动态下SINS辅助北斗捕获方法优化

针对高动态环境下北斗卫星信号不易快速捕获和捕获精度低的问题,在传统快速傅里叶变换并行码相位捕获算法的基础上,提出一种基于细化快速傅里叶变换(Zoom-FFT)的捷联惯性导航系统(SINS)辅助北斗B1信号捕获的算法,并设计高动态信源进行仿真校验。仿真结果表明,该方法的冷启动时间比无辅助缩短了50%以上,温启动捕获时间仅为无辅助的2%左右,并且使系统捕获的灵敏性得到了改善;同时使捕获的载波频率估计分辨率提高50倍以上,误差在10Hz以内。优化算法可以使高动态环境下的SINS/北斗深组合导航系统具有较快的卫星信号捕获速度和较窄的载波频率捕获带,并且提高了系统捕获的性能。     

超低空导弹引信抗海杂波干扰的信号提取方法

由于超低空导弹工作在海杂波背景下,其引信的信号检测易受干扰。传统的信号处理方法效果不佳,而小波变换有多分辨分析的特性,可以有效滤除杂波带来的噪声,然后根据回波信号频率,辨别真假目标。基于雷达引信实测数据进行仿真,实验结果表明,该方法能够有效滤除大部分噪声信号,从而提高超低空导弹作战能力。     

“北斗”2代B1I信号导航电文分析

分析“北斗”2代卫星导航系统B1I信号的构成,说明调制在D1导航电文上的二次编码的作用,介绍导航电文的纠错编码方式和编码原理,对BCH编码的纠错原理和纠错性能进行详细分析和计算,证明了导航电文采用的纠错编码方式能满足信息传输准确性的要求.     

一种改进的北斗卫星信号并行捕获方法

为了提高全并行捕获方式下北斗卫星信号的发现概率,提出了一种改进的并行捕获算法。相对于传统的检测方法,该算法每次搜索需要存储少量的候选值,采用多次观测并统计候选值来完成信号检测。虽然增加了少量存储空间和运算,但是其利用了更多的观测信息,因此有利于提高弱信号下的发现概率。该方法不需要实时统计噪声分布,从而避免了噪声波动对于门限的影响。在高斯白噪声模型下给出了系统发现概率和虚警率的定量评估。理论分析和仿真结果表明该方法可以有效改善北斗弱信号的发现概率,相对于传统判决方法可以提高捕获灵敏度达3~4 dB。     

北斗空间信号质量监测与载荷工作状态评估技术研究

为了实时监测北斗全球系统空间信号质量，评估导航卫星有效载荷在轨工作状态，为后续北斗卫星的持续改进提供依据，文章研究了北斗空间信号质量评估体系，梳理了北斗空间信号质量指标分类，提出了一种北斗全球系统空间信号质量监测系统方案，并利用ADS软件对该系统的性能进行了仿真。同时，为考察电磁环境对该系统的影响，研究了电磁环境对空间信号质量监测的影响，利用地面监测的电磁环境推算被监测北斗导航信号的载噪比恶化。研究结果表明：外部电磁干扰导致信号载噪比恶化10~15dB。北斗空间信号质量监测方案可用于北斗全球系统建设和运营过程中，实时监控北斗卫星对地播发的导航信号质量，若出现信号质量恶化情况，可实时发出告警。     

DQPSK数字卫星通信系统中FFT干扰检测方法的研究

以数字卫星通信中信号抗干扰项目为背景，以N个FDM－DQPSK信号组成的信道的窄带干扰作为实例，建立干扰的数学模型。提出了FFT方法进行干扰检验。提出的FFT干扰检测方法能够检测到同信道干扰中的载波频率、功率、带宽，根据这些量来设计陷波器的参数。仿真表明这种方法明显优于传统的检验方法。     

航天员呼吸强度的时序模式相似性比较研究

研究航天员呼吸强度时序模式相似性比较方法。利用小波变换将数据样本中的信号和噪声分离,将样本信号划分成多个连续的单调区间,用年n阶多项式对区间进行分段拟合,由拟合多项式的各阶系数、区间宽度、信噪比组成该分段区间的特征向量,由此得到所有数据样本的特征向量序列。小波分析算法可以有效地分离噪声信号,多项式函数能够很好地拟合数据样本,用特征向量的余弦距离可以对独立或连续区间的相似度进行准确地比较。根据上述方法,实现了时间序列的相似性搜索,并用于航天员呼吸强度时序变化模式的识别。     

卫星导航信号畸变导致的测距偏差的估计方法

为定量评估导航信号的测距性能,本文研究了在轨卫星导航信号畸变导致的测距偏差估计问题。基于Vernier采样原理利用大口径抛物面天线采集在轨卫星导航信号,经数据处理获得一个伪码周期的脉冲波形。在此基础上,对该波形起点位置进行精确估计,然后根据延迟锁定环工作原理产生超前本地波形和滞后本地波形,获得E-L鉴别器曲线,最后估计鉴别器曲线的零交叉点偏差,该偏差即为卫星导航信号畸变导致的测距偏差。利用北斗卫星采集信号,获得了B1频点I支路信号的测距偏差,验证了该估计方法的正确性。     

雷达侦察系统复杂电磁环境适应性分析

雷达侦察系统面临的复杂电磁环境包括密集的雷达信号,非雷达信号以及噪声和干扰。分析了雷达侦察系统适应复杂电磁环境能力,提出了对非雷达信号及噪声和干扰进行抑制,对雷达信号进行有效侦收的措施和方法。最后用门限变化进行抗干扰检测,说明雷达侦察系统可以有条件适应复杂电磁环境。     

面向认知无线电的干扰频点鲁棒检测方法

在军事认知无线电中,频谱感知的重要作用是检测干扰信号频点。传统的干扰频点检测方法利用周期图法估计信号频谱,然后将谱估计与阈值比较以确定干扰频点,这种检测方法由于周期图法估计方差大而存在鲁棒性差的缺点。提出一种干扰频点鲁棒检测方法,使用改进的周期图法来估计接收信号频谱,然后使用前向连续均值消除(FCME)方法检测干扰频点。文中还推导了该方法的检测阈值公式和检测概率公式,并仿真分析了该方法在部分频带干扰下的检测性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

DSSS卫星通信中窄带干扰的盲检测与消除研究

建立了干扰条件下的接收信号模型,提出了干扰抑制方案。利用信号谱包络的相似性 ,给出了基于滑动窗最小二乘的干扰盲检测方法,进而根据对消的思想消除窄带干扰。仿真 结果表明该方法能有效抑制DSSS卫星通信中常见的窄带干扰。     

移频干扰在动目标检测中的效果分析

讨论了由两天线SAR的干涉图像对地面动目标进行检测的原理,根据线性调频信号的时频强耦合性及目标回波的特点,在接收到的雷达发射信号上进行距离和方位向移频处理,继而转发。经仿真分析,在干扰能量较大的情况下,在假目标基础上进行的移频干扰可以产生假的动目标,进行欺骗干扰。在雷达发射信号上进行随机时延、频移及相移可使得真实动目标丢失或者检测出现错误,产生遮盖性干扰。     

基于北斗三号短报文的共视数据压缩传输方法

共视时间比对通过交换两地共视数据完成远距离高精度的时间比对。针对无地面通信网地区,本文提出了一种基于北斗短报文的共视数据压缩传输方法,该方法通过将共视数据进行压缩,利用北斗的短报文功能对压缩后的共视数据进行实时传输,在无地面通信网的地区进行了共视时间比对试验。试验结果表明,本文设计的共视数据压缩方法具有较好的压缩效果,可以通过北斗短报文实现无地面通信网的情况下的实时共视时间比对。     

基于改进子空间投影的无源雷达弱目标检测方法

基于子空间投影的无源雷达弱目标检测方法是将回波通道接收信号投影到与多径干扰子空间和强目标子空间均正交的子空间内,需要构造的投影矩阵维数过大,导致计算量很大。为了解决这一问题,利用多次小维数投影代替大维数投影,提出了一种改进的无源雷达弱目标检测方法。首先将接收信号投影到多径干扰的正交补子空间内,然后连续地将信号投影到强目标的正交补子空间内,最终达到干扰抑制和弱目标检测的目的。本方法可以有效抑制多径、强目标干扰,在保持检测性能的同时大幅度降低计算量,提高了方法的实时性。仿真结果表明了方法的有效性。     

基于北斗GEO卫星反射信号的海冰反演技术研究

海冰检测已成为GNSS(全球导航卫星系统)反射信号技术的重要应用方向。为改善极化比海冰反演模型在海冰检测中的准确性,对极化比海冰反演模型的适用仰角范围进行了研究。根据菲涅尔原理,针对渤海海域的菲涅尔反射系数进行了模拟仿真,对极化比海冰反演模型的适用范围进行了理论分析,并开展海冰实验。通过对实验数据的分析,成功反演了渤海海冰的变化趋势,验证了利用北斗反射信号反演海冰的可行性,同时,验证了两种模型的仰角适用范围。实验结果表明:用极化比海冰反演模型弥补偏振比海冰反演模型在高仰角情况下的不稳定性可行。     

一种鲁棒的毫米波雷达人体呼吸心跳测量方法

提出一种基于毫米波雷达的人体呼吸心跳测量方法，可用于检测航天员的呼吸心跳。通过发射57.5~63.5 GHz频段的线性调频连续波，采集人体胸腔表面反射的雷达回波，经过混频和低通滤波后采样，得到包含呼吸心跳微动信息的中频采样数据。通过对中频采样数据做快速傅里叶变换，确定人体胸腔相对雷达的径向距离，进一步提取胸腔位置对应的相位信号。然后采用一种改进的相位差分增强方法，抑制相位信号中呼吸谐波对心跳信号提取的干扰和低频噪声对呼吸信号提取的干扰。最后采用高斯平滑滤波方法从相位信号中提取无波形失真的呼吸信号，并采用低阶有限冲激响应(FIR)滤波器从相位信号中提取无速率失真的心跳信号。此外，对呼吸、心跳信号采用时域寻峰算法计算呼吸率和心率。实验结果表明:此方法对人体呼吸信号和心跳信号测量的准确性高、鲁棒性强。