TD-LTE多带宽数字下变频设计与FPGA实现

分时长期演进(TD-LTE)系统为了满足各种环境的需要,支持6种不同的带宽和基带速率。为了满足TD-LTE系统多带宽和多速率的要求,设计了一种兼容TD-LTE多带宽和多速率的多带宽数字下变频方案。方案中采用了时分复用技术、抽取滤波的合理搭配和高性能滤波器实现了资源优化和输出信号的高信噪比。此外,对数字混频器和抗混叠滤波器进行改进,设计出了基于坐标旋转数字计算法(CORDIC)的流水线型混频器和高速并行可配置滤波器。软件仿真和硬件测试证明了TD-LTE多带宽数字下变频的正确性,且具有灵活性、高性能和低资源消耗的特点以及较高的工程实用价值。     

小型化高频地波雷达舰船目标检测方法

针对OSMAR2003型小型化高频地波雷达系统的目标检测问题,讨论了对小型化高频地波雷达系统低信杂比回波信号的优化处理过程,给出了一种峰值检测后同时在距离域、多普勒域和波束域进行联合的三维联合恒虚警(CFAR)目标检测方法,利用高分辨力测向算法对检测到的目标进行方位估计,然后利用最邻近法进行目标关联得到目标点航迹,最后结合小型化高频地波超视距雷达的实测数据验证了三维CFAR检测器的有效性。     

基于GPS／INS与天线阵列的导航系统抗干扰设计与分析

详细分析了GPS/INS紧耦合模型的结构和数学模型,给出了相应的EKF算法。分析了单级MVDR(Minimun Variance Distortionless Response)波束形成技术的缺陷,建立了多级MVDR波束形成技术的设计模型。在此基础上,给出了基于GPS/INS与天线阵列相结合的导航系统抗干扰设计模型。最后对该系统的输出载波噪声比和位置误差进行了仿真分析,结果表明,单级波束形成技术由于受到自由度的限制,在多干扰存在情况下产生较大的距离误差,而多级波束形成技术可以有效抑制多干扰信号存在的影响,保证导航系统的可靠工作。     

阵列模糊问题的分析

在对波达方向(DOA)估计最为经典的MUSIC算法研究的基础上,分析了线阵模值问题产生的原因,利用MATLAB软件对均匀线阵的不同间距结构进行了计算机仿真。根据对仿真结果的分析,提出了多值模糊问题的解决方法。     

GNSS抗干扰中LCMV算法研究及仿真

由于GNSS卫星信号强度极小,容易受到强信号干扰,针对如何有效抗干扰问题,将基于功率倒置天线阵列LCMV算法在一定的数学模型基础上利用理论进行推演,并稍加改进避免了矩阵求逆,然后通过Matlab仿真加以验证,最后为该算法的实现进行了硬件设计。提出了以FPGA结合DSP的处理方案,利用FPGA完成射频采集,由DSP进行抗干扰处理以及LCMV算法实现。     

一种大规模发射阵列的稀布方法

为了提高大规模发射阵列的优化效率和降低大规模发射阵列的散热压力,提出了一种基于子阵和交替迭代的大规模发射阵列稀布阵方法。首先给出了大规模发射阵列基本子阵结构的确定原则,接着建立基于基本子阵结构的优化模型,之后交替迭代地对基本子阵结构的中心位置进行优化,在优化过程中各基本子阵结构的中心位置的移动总是使得发射阵列方向图函数的最大旁瓣最小。仿真实验表明,提出的大规模发射阵列稀布阵方法能够较快地收敛到较优的结果。     

串联邻近耦合馈电微带天线阵列的设计

针对高增益、高效率的微带天线需求，将邻近耦合馈电引入串馈微带阵列，提出两种串联谐振微带天线阵列设计。首先研制出1??16元低副瓣串联天线阵列，工作频率35 GHz，测试得到增益为17.3 dBi，带宽4.3%，副瓣电平-17.6 dB。在上述馈电方式中引入U型谐振器及馈电缝隙，提出一种串联邻近耦合馈电的双频正交极化天线阵列，中心频率分别为4.5 GHz和5.0 GHz，两个频带内带宽分别为5.0%和7.8%，隔离良好，中心频率处增益为7.6 dBi和8.2 dBi。这种馈电方式便于组成高效率的大阵列，同时具有良好带宽，在实现多功能共口径阵列中具有独特优势。     

一种小规模超宽带相控阵天线设计

目前基于阵元间强耦合效应已设计出超宽带相控阵天线，但是其规模较大。针对规模小或者在扫描方向上规模小，如何增强阵元间耦合而实现超宽带相控阵天线的问题，采用平衡对踵Vivaldi天线(BAVA)作为天线单元，优化天线单元辐射金属的形状，并采用镜像法布阵天线单元设计出一个小规模4×16的斜极化超宽带相控阵天线。仿真和试验结果表明，采用的方法可以增强小规模超宽带相控阵天线的阵元间耦合效应，实现频率0.8f0~2.0f0驻波比小于2，法向增益达17.34~23.0 dBi，在±45°范围内实现无栅瓣扫描。该小规模超宽带相控阵天线已在实际工程中应用。     

全向高增益天线阵技术的研究进展

全向天线因其具有水平全向辐射特性，有利于高速运动的移动平台以及中继站接收各个方向的电磁波而受到广泛关注。综述了高增益全向天线的需求背景、典型结构和关键技术，依次介绍了共线折合振子阵、富兰克林全向共线振子阵、缝隙耦合串馈共线全向天线阵、同轴共线天线阵和印刷全向共线天线阵的结构特点，对比总结了它们各自的优缺点。最后还分析了高增益全向天线的宽带化、小型化、组阵等关键技术。为满足未来实际应用需求，高增益全向天线阵的宽带化、小型化技术将成为今后的研究重点。     

天线微小通道冷板金属3D打印成型工艺研究

微小通道液冷散热技术是近年来电子设备热设计研究的热点，已逐渐用于高热流密度电子设备的散热。然而真正实现工程应用仍存在诸多困难，主要原因是与之匹配的工艺技术尚不完善。研究了天线铝合金微小通道冷板的3D打印技术，介绍了工艺流程，加工了多个小尺寸芯片和大尺寸天线阵面的微小通道冷板。经分析，3D打印基本能实现复杂拓扑结构微小通道冷板的成型，但仍存在通道堵塞、表面凹坑和翘曲等问题。