多比特相位量化仿真技术及应用研究

为了在基于信号的系统仿真中构建与原始信号有一定关联性的新信号,需要充分利用脉冲信号的脉内信息进行各种调制处理,提出了一种多比特相位量化仿真模型。通过对两种原始信号与利用相位信息进行重构得到的信号进行波形或频谱的比较,验证了这种多比特相位量化仿真模型的正确性。仿真试验证明,采用多比特相位量化和信号重构能方便地实现移频调制和各种带宽的噪声调制。     

3比特相位量比DRFM的相位较正

数字射频存储器 (DRFM )复制信号的相位不连续会使输出信号与输入信号间产生较大的频率误差。 3比特相位量化DRFM对输入信号量化后的每一个相位区间都唯一对应一个 3位二进制码 ,据此导出译码器的结构是一个 3位二进制加法器 ,将译码器输出与延迟取样的信号码比较 ,去控制存储器终止存储。这种相位校正的精度小于π/ 4。     

3比特相位量化DRFM的相位校正

数字射频存储器(DRFM)复制信号的相位不连续会使输出信号与输入信号间产生较大的频率误差.3比特相位量化DRFM对输入信号量化后的每一个相位区间都唯一对应一个3位二进制码,据此导出译码器的结构是一个3位二进制加法器,将译码器输出与延迟取样的信号码比较,去控制存储器终止存储.这种相位校正的精度小于π/4.     

星载综合孔径微波辐射计冗余空间定标方法研究

星载综合孔径微波辐射计系统为了实现更好的辐射测量性能,在地面对通道间剩余相位通过相位定标实验进行测量,其结果用于亮温重构时对通道间剩余相位进行补偿。冗余空间定标方法基于自身阵列冗余基线信息,该方法无需额外资源支持即可对星载综合孔径微波辐射计系统定标,可作为一种在轨的验证方案对系统综合孔径微波辐射计系统通道间剩余相位进行评估。系统性的介绍了基于星载综合孔径微波辐射计系统观测到的场景,冗余空间定标方法以及对平坦场景提出利用模拟的平坦目标响应相位修正的方法,可在点源场景、平坦场景下利用冗余空间定标方法求解通道间剩余相位,并结合仿真验证该方法的可行性。     

高动态卫星信号模拟器四阶相位合成器设计

为实现北斗二号导航系统卫星信号模拟器产生的信号对高动态条件下载体特征的准确表示,设计了一种四阶相位合成器。理论分析了由量化误差引起合成器各阶次状态间的误差传递效应,提出了非对称结构的优化设计,以平衡各阶次状态误差对最终相位状态的贡献权值;对非对称合成器进行合理的线性化近似,构建状态偏差平方和的目标函数,并给出了使其最小条件下求解各阶控制量最优值的方法。最后对高动态仿真信号进行捕获跟踪分析,结果表明该合成器合成信号的等效伪距和速度精度可分别达到10 -3 m和10 -4 m/s,优于低阶相位合成器的精度;并通过对比实验,验证了合成器量化位数对合成精度的影响。     

基于全相位频谱插值的欠采样频率估计

提出利用两个独立欠采样通道输出信号的互谱函数实现对欠采样信号的无模糊频率估计,为了提高测频精度,需要对信号真实频率与最大频域输出幅值对应量化频率的偏差进行较高精度的估算,采用全相位FFT与传统FFT联合校正频率偏差的方法,提出了全相位Rife综合算法,根据全相位FFT输出的最大谱线和次大谱线的比值决定采用全相位Rife算法或修正的细化Rife算法,仿真结果验证了该方法的有效性及高精度特性。     

双星InSAR时间同步误差对相位同步的影响

针对双星编队的InSAR雷达系统，提出了SAR与相位同步一体化的系统框架，在双星时间同步误差的基础上，提出了一种综合考虑时间同步误差、SAR和相位同步发射及接收链路时延的双星相位同步设计方法，给出了相位同步补偿后的辅星回波信号相位和双星干涉相位，推导了两种时变相位误差功率谱密度，经过理论分析和仿真试验证明：相位同步补偿后，时间同步误差不影响相位同步精度，只影响辅星目标位置。辅星回波固定相位误差较大，但不影响成像，双星干涉固定相位误差为千分之几度，对干涉测高精度影响可以忽略，辅星回波和双星干涉时变相位误差与主星相近。     

全光纤陀螺信号处理技术研究

采用数字、模拟混合信号处理方法，模拟信号处理主要针对光源驱动、相位调制器(PZT)的控制、相位跟踪、探测器信号的滤波和解调进行，数字信号处理器(DsP)根据模拟解调信号进行Sagnac相移计算、相敏参考信号自动选择，以及大小量程分档控制。此方法可有效发挥模拟、数字信号处理的优点，提高光纤陀螺的总体性能。     

Ku波段机载极化SAR数据定标

针对极化合成孔径雷达(SAR)数据采集过程中出现的通道串扰、通道不平衡问题,利用Ku波段机载全极化SAR数据进行定标试验研究。进行了极化通道间干涉相位去除,以及包含相位校正、串扰校正和通道不平衡校正的极化SAR定标处理。对三面角反射器后向散射的分析表明:经定标处理后,极化通道不平衡降至1 dB以内,通道串扰降至-17 dB以下,极化特征图与理想三面角更为接近。Freeman-Durden分解结果表明:经定标处理后,极化SAR数据能较为准确地反映地物主要散射机制信息。     

一种估计线性调频信号参数的方法

合成孔径雷达实际发射的脉冲信号并非标准的线性调频信号 ,而是带有高次相位误差的调频信号。在高次相位误差较大的情况下 ,将对成像质量产生影响。因此 ,必须对发射信号的线性调频项和高次相位误差进行测试。文中提出利用一维相位解缠和多项式拟合测试发射脉冲信号参数的方法 ,仿真结果表明 ,具有较高的估计精度和较好的实用性     

基于离散多项式相位变换的SAR高阶相位误差估计

离散多项式相位变换（DPT）是分析恒定幅度多项式相位信号的有力工具，其主要用途是估计相位多项式的系数，具有估计精度高、算法简单等特点。在SAR的回波数据中相位误差往往可以用幅度恒定的多项式相位来表示。补偿这种类型的相位误差，常用的方法是多孔径地图漂移法、多孔径相位差分法和相位梯度自聚焦算法。在SAR自聚焦中，运用DPT算法估计二阶和高阶相位误差系数是可行的。本文详细介绍了DPT算法的原理，通过实测数据验证了DPT算法的性能，并与多孔径地图漂移法、多孔径相位差分法和相位梯度自聚焦算法进行了比较，结果表明在信噪比较高的条件下，DPT算法的估计精度远远高于多孔径地图漂移法、多孔径相位差分法和相位梯度自聚焦算法。     

合成孔径雷达自聚焦方法介绍

合成孔径雷达是一相干成像系统，维护回波信号间正确且精确的相位关系是获得高分辨率图像的关键。而在实际中，例如平台不稳、成像算法的近似等一些因素都会影响相位相干性，造成相位误差，使图像质量下降。因此采取基于数据的自聚集技术来减少这些相位误差是很有必要的。     

谐波信号四阶累积量中所含信号信息研究

研究了谐波信号四阶累积量，发现它比二阶、三阶累积量所含信息更丰富。它可以分析出谐波信号各分量间频率及相位存在的三种关系：频率（相位）双对耦合、频率（相位）三次耦合、频率（相位）相互独立，这三种关系在多次谐波信息中可能同时存在，也可能存在一种或两种。此外，当有频率耦合时，还可提供信号的相位信息。为了简化计算，本文着重研究了四阶累积量对角切片及其频谱，并用仿真实例验证了不同频率（相位）耦合关系对四阶累积量的谱值产生不同影响这一结论的正确性。     

GPS接收机天线相位中心变化对基线解的影响

GPS接收机天线相位中心变化与卫星信号的入射方向有关，因此相位中心变化对基线解的影响还与参加解算的卫星个数及卫星的几何分布有关。在考虑卫星几何分布情况下，首先研究了相位中心变化对单个点位坐标的影响，然后推导了相位中心变化引起的基线矢量的偏差计算公式。此计算公式综合考虑了各种引起天线相位中心变化的因素，如天线的类型、天线的安置误差、卫星的几何分布、卫星个数等。最后，给出了具体算例，并给出了减弱这种影响的方法。     

基带PSK信号的编码规律恢复算法研究

针对基带PSK信号相位抗噪能力弱的特点,通过提高相位的直流分量,采用带通滤波和高阶差分的方法,在信噪比较低的情况下提取到信号的突变信息,实现了编码规律的恢复。理论分析了算法的实现过程,并进行了仿真试验,仿真结果表明,该算法在较低信噪下可以实现基带PSK信号的编码规律恢复。     

聚束照射SAR相位历程数据压缩的码率分配

在合成孔径雷达(SAR)系统中，必须对复相位历程数据进行大量的处理才能获得有用图像。而在聚束照射SAR系统中，对SAR相位历程数据进行孔径加权和逆傅里叶转换就能荻取有用图像。本文将讨论聚束照射SAR系统所获取的复相位历程数据的压缩问题。我们利用有关孔径加权函数和傅里叶变换处理方面的知识得到了一个对应于每个复相位历程数据样本的“增益”因子。然后，利用这个“增益”因子对相位历程数据的量化进行有效的比特分配，最后对本文所提出的数据压缩系统的性能进行了评估，并与其它现有SAR相位历程数据压缩系统作了比较。     

基于幅相量化的DRFM技术

综合幅度量化和相位量化数字射频存储器(DRFM)的性能,提出了一种基于幅相量化的数字储频系统.给出了系统的原理及特点,并对基于幅相量化的DRFM及其调相和调频干扰等进行了仿真.结果表明:与幅度量化和相位量化DRFM相比,幅相量化DRFM在保证高保真度的同时,可大幅减少数据存储量,且有干扰时的相位调制较简单.     

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。     

一种雷达信号脉内调制特征分析方法

以单载频、线性调频、BPSK和FSK信号为例,通过提取信号的瞬时相位,对雷达信号的脉内调制特征进行了分析。首先介绍了信号瞬时相位的提取方法,然后通过瞬时相位微商得到信号的瞬时频率,接着引出了一种基于最小二乘算法的调制类型识别方法,最后对这种方法进行了仿真分析。仿真表明,相位测频法是一种有效的雷达信号调制特征分析工具。     

DDS的相位舍位对频谱质量的影响

介绍了直接数字合成(DDS)技术在锁相频率合成器中的应用,分析了相位舍位的影响,帮助设计者分辨输出频谱中分别由相位舍位和幅度量化所带来的杂波频率