基于改进CORDIC算法的QDDS的FPGA实现及精度分析

分析了DDS原理、CORDIC原理及其一种改进方法,设计了基于改进CORDIC算法的流水线QDDS系统,在Altera公司的ACEX1K-EP1K50TC144-1芯片上予以实现,通过对数据的频谱分析验证了系统工作性能.系统输入频率控制字32位,输出幅度位数16位,最高工作频率83.33 MHz,频率转换时间440 ns,频率分辨率0.0196 Hz,杂散指标-114 dB.     

采用广度优先搜索邻居聚类的通信信号调制识别

针对短波通信中无法避免的码间串扰问题,研究了聚类算法在信号调制识别中的作用,提出了一种利用广度优先搜索邻居(BFSN)聚类处理循环统计量特征的分类算法。该算法将循环统计量特征峰值作为聚类输入对象,通过BFSN聚类分析,剔除延时信号、噪声等造成的奇异类峰值,克服了多径效应产生的码间串扰影响,实现了2FSK、4FSK、BPSK、QPSK、16QAM、π/4-QPSK、π/4-DQPSK、8PSK等8种调制信号的自动识别。仿真表明,该算法聚类后提取的特征参数抗多径干扰能力强,同信道均衡方法相比识别正确率有5%的性能优势。低信噪比环境下的信号调制识别具有重要的工程应用意义。     

一种基于频移滤波器的混合信号盲恢复算法

针对单天线接收的频谱混叠的混合信号盲恢复问题,在频移滤波器结 构上,提出了一种基于相关函数误差准则的自适应频移滤波信号盲恢复算法。该算法利用滤 波 器输出信号和参考信号以及混合信号与参考信号之间的相关函数误差来调整自适应滤波器输 出权值。分析了该算法的稳态性能。仿真结果表明：在信噪比大于-5 dB的条 件下, 该算法对混合信号分量的恢复相似度达80%以上,并且该算法仅需已知混合信号分量的循环 频率,无需其它先验信息,具有计算量小、敛速度快的优点。     

计算电离层VLF波传输特性的时域有限差分算法

在星载甚低频（VLF）通信技术中,研究甚低频信号在电离层中的传输特性具有重要意义。现有的利用时域有限差分（FDTD）算法研究电离层传输特性大多基于高频脉冲信号,且传播模型相对粗略,计算存在一定误差。为此,建立了更为精确的电离层各向异性传播模型,对常规的FDTD算法引入变步长因子,并用该算法对VLF波在电离层中的场强衰减进行了数值计算,研究了昼夜变化及频率对其传输特性的影响。仿真结果与卫星实测数据对比表明：与常规的FDTD算法以及全波分析方法相比,引入变步长因子的FDTD算法精度更高;在VLF频段,降低频率有利于电磁波穿透电离层,且白天的衰减明显大于夜间;VLF波在射入电离层并穿透D层时衰减严重（30~40 dB）,约为F1层中衰减的3倍。     

基于直线斜飞弹道的弹载SAR成像方案

针对弹载SAR成像实时性高、非匀直弹道下成像算法、运动补偿困难,难以工程实现 的现状,提出了一种末制导阶段在恒定高度采用直线斜飞弹道的SAR成像制导模式。详细分 析了该模式的工作过程、极坐标格式SAR聚束成像算法及直线斜飞弹道对制导性能产生的影 响。仿真结果表明,该模式在增加少量制导时间的代价下,借鉴机载聚束SAR成像算法即能 获得高质量的SAR图像,为SAR末制导的工程化提供了有益借鉴。     

一种码元宽度部分重叠的chirp-rate调制高效传输方法

chirp-rate调制是线性调频扩谱通信的一种调制样式,具有很强的抗多径和抗多普勒频移 能力。为进一步提升chirp-rate调制码元传输的带宽利用效率,提出了一种码元宽度部 分重叠的chirp-rate调制高效传输方法。然后,推导了其带宽效率提高倍数。接下来,基 于分数阶Fourier域解调而推导了单个码元宽度内不同调制信号的分数阶傅里叶谱对正确解 调的影响,并据此导出了部分重叠传输模式下的带宽效率提高倍数最大值的解析表达。最后 ,通过仿真分析验证了上述理论推导的正确性。     

基于Ozaktas算法的LFM信号参数估计误差分析

Ozaktas算法因其运算复杂度低、精度高、提出时间早而成为目前对LFM信号进行处理 时最为常用的离散分数阶Fourier变换算法,但其附加的量纲归一化对LFM信号参数估计存在 影响。为此,在对LFM信号参数估计建模基础上,分析了基于Ozaktas算法的参数估计二维离 散网格效应,并进一步得到了影响初始频率和调频率估计精度的因素。可以发现：在满足采 样定理条件下,基于Ozaktas算法的LFM信号参数估计能保持较好的估计精度,且在一定程度 上可以通过增大采样频率或减小采样时长来进一步提高估计精度。最后,通过仿真分析验 证了上述理论推导的正确性。     

一种海洋蒸发波导通信带限信道建模方法

针对海洋蒸发波导中多径信号场强计算和时延估计问题,提出了一种通信带限信道建模方法。给出了一种分段的射线追踪算法,提出了多径到达信号分离和场强计算的方法,考虑了电波空间扩散、粗糙海面反射和接收球;研究了时延估计规律、系统设计和使用策略。数值试验验证了建立的带限冲激响应建模方法的可行性,为海洋蒸发波导通信的链路预算和性能分析提供了有效的途径,通过控制信号频率、带宽和能量正余量可达到预期系统性能。     

相位编码信号码速率估计的最优小波尺度选择

研究了小波变换应用于相位编码信号码速率估计的尺度选择问题,提出了一种最优小波尺度选择方法。以相位跳变的最佳检测为依据建立了最优小波尺度选择函数,然后结合功率谱平滑载频估计和信号编码形式完成最优小波尺度的选取,最后通过叠加模值频谱完成信号码速率估计。仿真实验表明,所提出的尺度选择方法将二相编码信号和四相编码信号的码速率估计信噪比门限分别降低了1 dB和3 dB。     

时相调制信号的S变换和反变换性能分析

将S变换（ST）时频分析方法应用到时相调制（TPM）信号的分析和处理中。ST及其反 变换（IST）分别有多种实现算法,这些算法组合的选择对TPM解调系统的性能有重要影响。 在介绍ST和IST多种实现算法的基础上,仿真了TPM信号的ST和IST,对比分析了 各种算法组合的性能。仿真结果表明：在恢复TPM信号波形方面,fST-fIST组合的性能最优 ,tST-tIST（mtIST）组合的性能次之,交叉算法组合的性能最差。所得结论为后续的TPM信 号滤波和检测过程中ST和IST算法的选择提供了重要依据。