基于倾斜相位和脉冲截断的Multi-h CPM早迟环定时同步简化算法

多调制指数连续相位调制Multi-h CPM信号具有频谱效率高且兼顾功率效率的特点,在航天遥测领域具有广阔的应用前景。提出一种基于倾斜相位和脉冲截断降复杂度算法的Multi-h CPM早迟环定时同步方案,并与目前主流的基于PAM分解的定时方法进行分析比较和仿真验证。结果表明,所提算法的复杂度相对较低,且其定时估计的归一化方差性能优于同等复杂度下的PAM分解算法。     

深空接收机同步算法设计及实现

针对深空通信链路信号衰减大、传输时延长并存在大多普勒频移的特点,提出了一种基于CCSDS协议标准接收信号的同步算法,采用Costas反馈环进行载波同步,利用早迟门恢复定时时钟,通过相关性检测帧头解决相位模糊问题,最后对相位误差进行估计并补偿。在此基础上,设计并实现了适合于现场可编程门阵列(FPGA)定点运算特点的同步简化等效电路。基于Xilinx FPGA平台的实测结果表明,文章同步算法的硬件电路实现简单,在15dB信噪比的高斯白噪声情况下能较好地实现时间、频率的跟踪与锁定,可为未来深空接收机的优化设计提供有益参考。     

一种非周期调制直扩信号扩频码估计方法

对卫星测控中一类扩频码周期与信息码周期之比为非整数的直扩信号进行了研究,得出这类信号可建模成非周期调制直扩信号,提出并讨论了一种基于差分主元分析（D PCA）的非周期调制直扩信号扩频码估计方法,该方法通过计算与差分序列协方差矩阵的最大特征值对应的特征向量完成信息码个数、子序列、信息码同步点等参数的估计,解决了传统矩阵分解方法在估计码序列时码序列相位模糊问题,理论分析和仿真结果表明该方法可以在低信噪比下进行有效估计。     

一种并行组合采样系统信号重构方法

提出了在并行组合采样系统这种多通道组合采样系统中,对于时基非同步信号,使用插值算法对组合信号进行重构的方法。实际的并行组合采样中,由于各采样通道之间的采样时钟相位控制存在时基偏差,引起了采样信号的时间非同步,导致采样波形非线性失真。为补偿系统的无杂散动态范围和实际信噪比,有效地还原信号原貌,需要对采样序列进行信号重构。提出了用插值算法来重构信号,实现对时基偏差的校正,并通过仿真验证,分析了此方法的可行性。     

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。     

无人机数据链系统中OFDM定时估计技术研究

提出一种基于加权差分相关的OFDM定时估计方法,利用已知前导消除接收前导符号的调制信息,并通过加权差分相关与加窗修正得到具有脉冲特性的定时估计度量。通过对信号的相位信息进行相关处理,可以进一步得到具有低复杂度的定时估计方法。仿真结果表明,在多径衰落信道下,提出的OFDM定时估计方法具有较好的估计性能,适用于复杂通信环境下的无人机数据链系统。     

DS/FH扩频测控信号同步方案的捕获性能

针对航天测控信号的高动态以及由载频跳变引起的多普勒频率周期跳变的特点,提出了一种基于快速频率识别和辅助机制的直扩/跳频(DS/FH)混合扩频测控信号的一种同步方案。建立了跳频图案,伪码相位及多普勒频率的三维同步捕获状态转移过程的数学模型,推导出三维捕获的平均捕获时间表达式,及在伪码相位误差、多普勒频移和高斯白噪声条件下的检测概率和虚警概率表达式。仿真分析了在采用时域匹配滤波、频域多通道的直扩捕获方式下,信号和捕获系统参数对三维捕获性能的影响。理论推导与数值仿真结果表明了同步方案的有效性,并为信号设计及捕获系统参数选择提供了理论依据和实际参考。     

基本型遥测解调分系统

本文描述了基本型实时计算机遥测系统的一个重要组成部分一遥测解调分系统，它由码同步器、帧同步器和各种副帧同步器组成，完成对遥测数据的同步、解调，为系统提供码同步、字同步、帧同步和副帧同步信号。在设计中采用了数模混合锁相技术、ＡＧＣ及基线恢复技术、匹配滤波技术、全数字相关判决技术等一系列新技术，在国内首次实现了遥测解调设各的小型化、模块化和总线化．     

适用于无人集群的通感一体化测距技术研究

空天地一体化多接入和通感一体化融合将是6G（第六代移动通信系统）的核心关键能力,针对通信辅助感知时基于通信波形的一体化波形发展需求,在无人机集群接入网中提出一种SC-FDE（单载波频域均衡）通感一体化波形的组帧方法,以及采用4倍过采样和2倍过采样时的高精度机间组网测距方法,用于提升集群组网的协同定位能力。通过仿真分析该通信波形的测距性能,结果表明：两种测距方法统计性能可以在信噪比为10 dB时达到根均方误差为0.1 m,且2倍过采样信号测距时比采用4倍过采样计算方法的性能更接近理论门限值。     

交互式卫星通信系统中时间同步技术研究

通过对DVB-RCS系统的介绍揭示了全网时间同步在整个系统中的重要性;通过对DVB-RCS标准规定的全网时间同步流程的分析,明确了主站提供的定时信号——节目时钟基准(PCR)的准确与否是时间同步性能好坏的重要前提;通过对定时信号产生、传输过程的分析,确定了影响定时信号准确度的因素,提出了产生精确定时信号的方法;通过对比分析得出了采用检测替换法消除抖动延迟较好的结论。     

连续相位调制在跳频电台中的应用

简要介绍了连续相位调制(CPM)的基本原理,着重研究了连续相位调制的减少状态差分序列检测(RSDSD)算法,该算法能有效地用于多电平、调制指数小的部分响应连续相位调制信号,能够大大减少维特比检测的状态数目。在Matlab环境下仿真了其带宽和误码性能,并已成功应用于高速跳频数传电台。仿真结果和实际实现表明,该算法能有效地简化运算复杂度且误码性能损失较小。     

GPS L5信号帧同步方法的设计与实现

为了实现电文数据的帧同步,给出了GPS L5信号帧同步方法的设计思路,利用GPS L5两个信号分量的同步关系,实现L5I信号的处理并得到电文编码符号。基于咬尾卷积码译码算法和VCP2译码器核完成译码并得到电文数据,最后完成电文数据的帧同步。测试结果显示GPS L5信号的帧同步跟踪稳定,从帧同步中获取的电文帧正确无误且实现定位。方法充分利用信号自身的同步特性关系和现有硬件资源,具有计算量小、资源耗费少和硬件易实现的优点。     

一种复杂环境下的红外成像运动目标检测方法

针对传统运动目标检测方法不能应用在背景和目标都存在运动的应用场合的缺点,文章提出了一种复杂环境下的红外成像运动目标检测方法。该方法首先对相邻两帧运动图像利用三步搜索法和最多邻近点距离相关匹配准则进行背景匹配,然后对匹配后的图像进行帧间差分并对差分图像进行灰度形态学滤波以去除背景噪声点,最后利用阈值分割方法检测到运动目标的位置。利用实际拍摄的红外图像对该算法进行了实验并与传统帧间差分法进行了比较,结果表明利用该方法能很好地解决传统帧间差分法应用中的缺点。     

飞行控制系统CAN总线优化方法研究

控制器局域网(CAN)作为一种可有效支持分布式控制和实时控制的多主串行通信总线,因具有纠错能力强、电磁兼容性好,实时性好、以及成本低等特点,正逐渐在航空航天领域得到广泛应用.本文从对总线性能影响显著的总线位定时入手,深入分析了通信波特率、位周期的取样位置等参数对网络通信性能的影响;并采用该方法对某型号CAN总线应用进行了优化,通过实时监听记录,检测数据传输波形,捕捉错误帧等手段,结合眼图分析,解决了错误帧的问题,并给出了结论.     

PCM/DPSK遥测信号的全软化解调方法

研究了 PCM/ DPSK遥测信号的全软化解调原理 ,对其算法进行了理论设计 ,并在此基础上进行软件设计 ,完成了数字下变频、滤波抽取、定时误差提取、内插法码同步和差分判决的全软件化实现     

基于相位扰动的抗有源加性复合干扰技术

针对有源加性复合干扰,研究了基于相位扰动原理的干扰抑制方法。在结合LFM信号特征的基础上,对雷达发射信号的前后脉冲分别附加近似正交的扰动相位,再通过与前一脉冲重复周期相应的匹配滤波器将复合干扰中的欺骗干扰成分加强,并对脉冲压缩结果加以"惩罚",最后采用匹配滤波逆运算恢复出目标回波信号。     

IQ信号的获取及误差分析

对获得IQ数字信号的几种典型采样方法进行了分析。分析结果表明,对中频信号直接进行正交采样的单通道处理是一种较好的方法:它只需要一个A/D变换器,而且还能得到所需IQ通道正交及平衡性。较详细地描述了用中点贝塞尔内插来实现中频直接正交采样的原理及硬件实现。最后,给出了检测IQ信号幅度相位误差的计算公式,并完成了计算机输入实际IQ数据的接口电路及对此数据进行分析的软件。所举例子说明,分析所得IQ信号的相位和幅度误差均符合理论值。     

全相位OFDM的联合帧同步和频偏估计算法

同步是OFDM系统必须解决的问题之一,不同的同步技术之间是相互联系的,将任何一种同步技术分离出来单独进行都是不可能的。针对全相位OFDM系统,文章提出了一种基于最大似然的定时和频率偏移估计联合同步算法,该算法利用了全相位OFDM系统数据帧的完全自我复制的特点来实现。利用数据序列及其在时域复制间的自相关性的基础上,通过最大似然函数,系统完全可以实现精细的符号定时和频偏估计。最后,与其他的同步方案在性能上进行仿真对比,验证了联合同步估计的优越性。     

基于脉冲同步的混沌雷达信号延迟方法

提出一种基于脉冲同步技术的混沌雷达信号延迟方法。该方法首先对混沌信号进行滤波；然后对滤波输出进行采样量化，采用数字技术延迟实现量化的信号；最后通过脉冲同步系统来恢复原信号，实现混沌信号的延迟。文章给出了方法的系统实现结构，并发展了一个新的脉冲同步方法。通过计算最大条件Lyapunov指数，研究了滤波器带宽和最小采样频率之间的关系并讨论了采样和量化对系统性能的影响。仿真结果表明本文方法的有效性。     

多设备协同测试中雷达数据帧同步方法

在多设备协同测试系统外场联调中,WEIBEL弹道测量雷达的实时弹道数据作为引导源输入至融合处理中心.试验发现,按照设备用户手册中介绍的实时数据输出的帧结构,采用常规的标志位确定帧头的方法无法实现帧同步,导致引导数据不能正确还原,这在多设备协同测试中是一个致命问题.论文通过分析实测的数据帧结构及实时数据传输信号,提出了利用CRC校验位实现帧同步的方法.试验表明,这一方法能够可靠解决多设备协同测试系统雷达引导数据的帧同步问题,为融合处理中心正确还原雷达引导数据提供了技术支撑.