导航接收机抗干扰算法综述

近年来,导航接收机抗干扰技术发展迅速,成为导航领域的研究重点。介绍了抗干扰技术的发展历程,分析总结了目前主要的抗干扰方法及算法特点,并讨论了未来关键需求和发展方向,对接收机抗干扰技术的研究和工程应用有一定意义。     

基于ASK调制的射频接收机芯片前端设计

为工作在27M频点的射频接收芯片组设计了一种基于ASK调制0.5μm CMOS工艺下具有实用价值的低成本接收端。在分析了当前市场中使用较多的超外差式和超再生式接收前端特点的基础上,结合芯片组所采用的ASK调制方式,考虑成本与性能的折衷,采用一种称为直接放大式电路结构,并通过Cadence软件进行电路设计与仿真。仿真结果显示：接收前端放大倍数为60.7dB,检波输入灵敏度为100mV,能对天线端高频信号进行放大与解调,恢复出串行脉冲信号。     

环形阵列超声换能器的全聚焦成像方法及其应用

在检测高衰减的大厚度构件时,相控阵超声声束在非聚焦区域的声能量损失严重,采用线阵或矩阵超声换能器的检测精度和最大检测深度常难以满足要求。首先,建立了合成声束三维声场分布模型,分析了不同阵列超声换能器的空间声场能量分布特点,发现环阵超声换能器在相同聚焦深度处的声场特性更好,同时具有阵元数量少、声束焦斑沿轴线中心完全对称等特点。然后,建立了一种采用环阵超声换能器的全聚焦方法（TFM,Total Focusing Method）,并基于试样群速度测量结果对各向异性材料中的聚焦算法进行了优化。在这种方法中将所采集到的全矩阵数据沿换能器中心轴线进行重建,可实现沿深度方向的逐点无穷聚焦。最后,利用所研制的阵列超声C扫描自动检测系统对预埋有缺陷的3D打印钛合金试样进行了对比检测实验,结果表明采用全聚焦成像算法的环阵超声换能器能实现55 mm试样内部直径0.8 mm、深度5.0 mm平底孔和横孔缺陷的精确检测,相对于常规的动态聚焦算法有更高的检测信噪比和定量精度。     

非理想均匀圆阵的波达方向和多普勒频率联合估计

针对均匀圆阵存在一般阵列误差 (如阵元的幅相误差和安装位置误差等 )的情况 ,提出了多个信号的波达方向和多普勒频率估计方法。直接利用均匀圆阵的阵列流形 ,采用波达矩阵法估计各个信号的多普勒频率。由一般阵列误差的统计特性构造加权矩阵 ,采用加权总体最小二乘法估计各个信号的波达方向。此方法具有鲁棒性强等特点。计算机仿真证明了此方法的有效性     

基于近场测量的阵列天线校准

阵列天线校准是精确控制阵列波束方向和辐射方向图的前提。本文依据测量距离将阵列天线校准方法分为远场校准法和近场校准法两类。随着阵列天线大型化的发展趋势,微波暗室的尺寸越来越难达到阵列天线远场的要求,远场校准法的适用性逐渐减弱,对近场校准法的需求逐渐增加。本文梳理了过往的经典近场校准方法,并对近场校准方法的最新进展进行论述,对不同校准方法的原理做了详细分析和对比,最后给出未来校准研究的发展方向。     

先进制程芯片在轨飞行验证通用系统设计

中国空间站的建立为国产先进制程芯片提供了真实的在轨飞行验证条件。为实现不同种类、不同型号国产先进制程电子元器件在空间辐射环境中的验证,设计了一种通用的在轨飞行验证系统。系统采用“主控单元+试验单元”的平台架构,运用在轨可更换模块和可重构的系统设计,支持航天员定期在轨更换试验模块以完成验证任务的在轨升级。文中给出系统的硬件设计、软件数据管理机制以及在轨飞行验证结果。结果表明,该系统设计有效,成功完成了16 nm FinFET、28 nm亿门级FPGA、高速DAC等10类20余款国产先进制程芯片的在轨工作监测,可为国产先进制程芯片空间适用性研究提供参考。     

基于时频子空间的DOA估计

提出了一种基于时频子空间的到达角 (DOA)估计新方法。传统的子空间测向方法由于本身固有的原因 ,存在三个缺陷 :无法分辨到达角相近甚至重合的信号 ;信号个数必须小于阵元个数 ;对多个不同中心频率的窄带信号测角时 ,必须进行频域搜索。把时频分析用于阵列信号处理 ,利用信号的时频脊点构造空域时频分布矩阵 (STFD) ,以代替传统的阵列相关矩阵 ,同时可以确定信号的导向矢量。通过对STFD矩阵进行特征分解来估计出信号子空间和噪声子空间 ,从而估计出信号的到达角。克服了传统子空间测向方法的缺陷 ,提高了测向能力。最后对非平稳信号进行了仿真 ,证实了时频子空间测向的优越性。     

高密度封装测试探针台在微波多芯片模块修理中的应用

针对在高密度封装的微波模块中MMIC芯片性能测试不精确导致故障定位不准确的修理需求,借助探针台开展了GaAs驱动放大芯片、GaAs低噪声放大芯片的在片测试研究,掌握了MMIC芯片在片测试的方法,通过测试结果与本身芯片资料的对比,可直观反应芯片本身性能是否下降或损坏。该方法可以精确地对高集成化、小型化微波模块中的微波MMIC芯片进行性能测试并判定故障。相关研究成果已应用于X波段T/R组件的修理。     

三重混合范数的L型嵌套阵列二维角度估计

针对L型嵌套阵列二维角度估计问题,提出一种三重混合范数块稀疏重构算法。首先,建立一种俯仰角和方位角可分离的二维稀疏测向模型,将两个维度采样点分块,分别计算联合协方差矩阵,二维角度估计问题被转化为联合协方差矩阵稀疏优化问题;为减小计算复杂度,建立三重混合范数块稀疏重构模型,利用交叉迭代的方法得到稀疏解,实现了二维角度估计,并且可以自动配对。仿真试验表明,三重混合范数稀疏重构算法能够有效估计多个辐射源的二维角度,分辨率较高,并且具有一定的鲁棒性。与传统算法相比,在低信噪比和小快拍数的条件下,均优于传统二维角度估计算法。     

针对触发结构的硬件木马设计及检测技术研究

鉴于硬件木马攻击可能带来的巨大危害,硬件木马的信息攻防已成为集成电路发展所面临的新问题,文章对条件触发型硬件木马的设计及检测进行了研究;为模拟灵活触发以及低的触发率,设计并分析了3种不同触发特征的硬件木马,以丰富硬件木马研究样例,通过对触发条件的控制实验,实现了对目标载体特权位的攻击。在硬件木马检测方面,为了尽可能地消除硬件木马的威胁,通过分析触发特征及电路特性,有针对性地提出检测技术,通过仿真及实测验证,表明该检测技术可对硬件木马实现有效检测。