非正弦短波通信方案及性能分析

为了提高短波通信容量和数据传输速率,缓减短波信道拥挤状况,提出了基于椭圆 球面波的非正弦短波通信方案。该方案利用快速设计方法设计椭圆球面波脉冲信号,利用新 方法构建椭圆球面波时域正交脉冲集,利用基于椭圆球面波的非正弦调制方法调制发送数据 ,利用基于椭圆球面波的非正弦相关解调方法解调发送数据。对基于椭圆球面波的非正弦调 制解调原理进行了推导和分析,对基于椭圆球面波的非正弦调制方法频带利用率和峰均功率 比性能进行了理论分析和仿真。在Watterson短波信道模型的基础上,仿真了基于椭圆球面 波的非正弦相关解调误码率性能。理论分析和仿真结果表明,基于椭圆球面波的非正 弦短波通信方案频带利用率高,可快速接近2 bit/s·Hz-1的理论极限值,频带利用 率、峰均功率比和误码率性能均优于OFDM技术。     

基于Householder变换的正交PSWF脉冲设计

传统的Schmidt方法对椭圆球面波函数（PSWF）脉冲组进行正交化时,脉冲组的最大互相关值受脉冲个数的影响,同时还存在计算复杂度高的问题。针对上述问题,提出了基于Householder变换的正交化方法,通过将PSWF脉冲离散化,再依次对各离散的PSWF脉冲进行Householder变换,实现了对PSWF脉冲组进行QR分解,并得到新的正交PSWF脉冲组。仿真结果表明,与传统Schmidt方法相比,基于Householder变换的正交化方法使得脉冲组的最大互相关值从10-4降低到10-11,改善了脉冲组的正交性能,突破了脉冲组在脉冲个数的限制,并降低了计算复杂度,同时能够保持PSWF脉冲带内能量集中度高的优势。     

优化参数对CPM-PSWF信号性能的影响

基于椭圆球面波信号的连续相位调制（Continuous Phase Modulation Based on Prolate Spheroidal Wave Function,CPM-PSWF）方法是一种新颖的数字调制方式,调制参数的优化与其调制信号性能有着直接联系。分析不同调制参数对CPM-PSWF信号性能的影响,优化选择调制参数,对获得能量聚集性和功率效率都较高的CPM信号具有重要意义。首先,对基于椭圆球面波信号的CPM信号进行描述;其次,采用韦尔奇(Welch)谱密度估计法,对时间带宽积、调制指数、关联长度等不同参数对CPM-PSWF调制信号的功率谱密度和带宽特性的影响进行了仿真分析。实验结果表明,选用0阶椭圆球面波信号,小时间带宽积、调制指数和符号进制数越小,关联长度越大时,CPM-PSWF信号具有频谱带外高频滚降快、占用带宽小的特点。     

椭圆球面波脉冲产生系统量化误差分析

椭圆球面波函数（PSWF）特性优良,是极具前途的非 正弦函数。由于幅度量化及数模转换器（DAC）输入位数有限,在基于直接数字波形合成的P SWF脉冲产生系 统中,量化误差不可避免。给出该产生系统误差模型,重点针对量化误差问题,从随机信号 分析的角度分析了PSWF脉冲产生系统中影响幅度量化误差大小的主要因素,通过仿真定量分 析了量化误差对所产生PSWF脉冲时域波形、频谱及互相关特性和频域能量聚集性等重要特性 的影响。理论分析和仿真结果表明：产生系统采用高于4倍的过采样率和大于12 bit的量化 即可有效降低量化误差对产生PSWF信号性能的影响。所得结论对工程应用研究具有一定参考 价值。     

基于椭圆球面波函数的数字带通滤波器设计

为设计频谱性能优良的有限冲激响应(FIR)数字带通滤波器,从窗函数的性质及选择指标出发,分析了椭圆球面波函数(PSWF)作为窗函数的优势;在此基础上根据数字滤波器设计的原理和要求,选择0阶基带椭圆球面波函数作为窗函数设计数字带通滤波器,并利用微分方程状态转移矩阵逼近的PSWF求解算法,给出了基于PSWF的FIR数字带通滤波器设计方法。理论分析和仿真结果表明：PSWF数字带通滤波器具有较低的设计复杂度,与Kaiser滤波器和Blackman滤波器相比,其旁瓣衰减有超过7 dB的优势,且具有与两种滤波器相当的通带波纹波动和过渡带宽。     

一种改进并行两箱预失真方法

针对现有椭圆球面波调制信号预失真方法算法复杂度高、预失真器工作效率较低的问题,结合椭圆球面波调制信号的幅值特点和功率放大器对信号非线性失真特性,引入分段处理的思想,提出了一种改进并行两箱预失真方法。通过设置阈值门限,对调制信号进行分段处理,仅对信号中大幅值分量进行处理,算法复杂度低,更易于工程实现。理论分析和仿真结果表明,当阈值门限为0.5时,与并行两箱预失真方法相比,所提预失真方法算法复杂度降低为原算法10%以下;当误比特率为10-5时,相对于未经放大器失真的调制信号,所需信噪比仅增加约0.02 dB。     

改进的参考独立分量分析算法

针对参考独立分量分析收敛速度较慢的问题,提出了两种基于改进的快速收敛牛顿迭代方法的参考独立分量分析方法。该方法首先对观测信号进行白化预处理,避免观测信号矩阵求逆运算,减少了算法的计算量;然后采用修正的具有三阶收敛速度的牛顿迭代方法对参考独立分量分析的代价函数进行优化,推导出快速收敛的参考独立分量分析算法。仿真实验结果表明,改进后的算法是有效的,算法收敛速度相对原算法提高了1.7倍,相对现有算法提高了1倍,而且误差更小。     

基于FPGA的脉冲压缩雷达目标模拟器设计

目标模拟器在雷达的研制生产过程中具有重要的意义,不仅能加快项目开发进度,还 能降低研制和实验费用。介绍的模拟器主要是针对脉冲压缩雷达而设计,该模拟器通过对雷 达回波中频信号模拟,利用FPGA技术实现,具有设计简单、使用方便、成本低等特点。首先 根据系统要求建立了二相码脉冲压缩雷达目标回波信号的数学模型,利用辛克函数模拟雷达 天线扫描状态;然后给出了基于FPGA的设计解决方案以及主要模块的实现方法;最后给出了 设计可行的结论,同时指出了今后将改进的地方。     

基于FPGA的二次雷达多目标应答信号处理

多目标应答信号处理技术是提高二次监视雷达(SSR)系统处理能力的关键.提出了一种基于FPGA设计的多目标处理技术,利用单脉冲二次雷达天线的和差关系、目标应答信号脉冲幅度的一致性以及数字STC脉冲处理,能在高密度应答中快速准确地提取出交叠目标的框架脉冲和信息脉冲,同时有效地剔除混扰、窜扰等干扰引起的虚假目标.实测结果证明,该方法能够快速处理出4个交叠的目标,有效提高了SSR系统的应答信号处理能力.     

一种线性调频信号超低旁瓣脉冲压缩方法

雷达脉冲压缩希望具有超低距离旁瓣的特征,线性调频信号采用加窗方式可达到约-35 dB的距离旁瓣电平。基于超低旁瓣电平信号设计方法,在不考虑信噪比损失条件下,提出了一种新的超低旁瓣的脉冲压缩方法,基本思想是针对给定线性调频信号,频率滤波权值采用超低频旁瓣频域信号与线性调频信号频域的比值,可以将接收端旁瓣电平输出最低到-120 dB。同时,从理论上和数值结果中分析了信噪比损失、延迟敏感性等问题。     

端到端语音加密通信的同步信号设计

在语音加密通信过程中,接收方需要通过信号同步来实现精确的解密并恢复出语音信号,而现有方法精确度低且运算量大。为了解决端到端语音加密、解密过程中的同步问题,设计了一种新的基于线性调频信号的同步信号结构。该同步信号是基于带宽经过筛选的线性调频信号产生,避免了因为添加同步信号而使带宽扩展的问题。同步信号结构由两种不同长度的线性调频信号组合而成,不同的组合形式又会产生不同的同步效果。这种结构设计大大提高了同步的精确度和减少了同步运算量。理论和实验证明：该方法可以实现对接收信号帧起始位置进行精确地定位;不会展宽和影响语音信号的频谱;可以透过语音编解码器传输;具有一定的抗噪声性能;运算量比原始结构的同步信号大大减少。     

基于MAC序列的抗回波遮挡准连续波雷达波形设计

为了解决相位编码准连续波雷达的回波遮挡问题,首先引入遮挡率函数和遮挡情况下 的回波主旁瓣比定量分析回波遮挡。在此基础上提出一种基于MAC（Multimode Arbitrary C ode）序列的长短脉冲结合的波形设计方法,并给出了基于此方法的波形设计实例和相 应的仿真分析。仿真结果表明该波形设计方法能够有效解决相位编码准连续波雷达的回波遮 挡问题,实现远近目标的同时探测。     

基于字典对齐的迁移稀疏编码图像分类

基于稀疏编码的图像分类算法，当源域和目标域间样本服从不同分布时，从源域样本中学习到的字典无法有效对目标域样本进行编码，进而严重影响算法的分类性能。为了解决此问题，提出一种基于字典对齐的迁移稀疏编码(TSC-DA)算法。一方面，通过将字典对齐机制引入稀疏编码模型训练过程中，以减少源域和目标域间样本分布差异；另一方面，采用L2正则化项代替字典约束项，将其转化为无约束优化问题，从而回避了拉格朗日对偶法复杂的求解方式。实验结果表明，TSC-DA能够有效提高目标域的图像分类精度。     

有限频宽条件下三维理想导体逆散射成像的计算研究

本文在保加斯基 -刘易斯 (Bojarski-Lewis)方法的基础上对有限频宽条件下三维理想导体逆散射成像的计算进行了研究 ,详细分析了频率孔径的选择、中间函数F的精确计算以及包络提取等问题 ,然后对典型理想导体进行了模拟计算 ,采用物理光学法计算散射场 ,并根据此数据进行了逆散射成像 ,结果吻合很好。     

基于频域块LMS算法的实时虚拟暗室测试方法

针对电磁辐射现场测试被测设备信号和干扰未知的情况,提出了一种基于频域块最小均方算法的实时虚拟暗室测试方法。该方法采用双通道接收机,根据测试通道和背景通道中干扰信号的相关性设计自适应滤波器,在频域对背景通道信号滤波以趋近测试通道中的干扰分量,采用瞬时双通道信号迭代更新滤波器系数,滤波器系数收敛后系统输出中只有被测设备信号。仿真与分析表明,该方法在背景通道有无被测设备信号泄露的情况下都能有效抑制干扰,与基于时域最小均方算法的方法相比,在滤波器长度相同的情况下其计算复杂度更低,适用于实时现场测试。     

基于OQAM-OFDM的NOMA通信系统设计

针对传统基于正交频分复用（OFDM）调制波形的非正交多址接入（NOMA）通信系统存在的旁瓣衰减较慢问题,提出了一种基于交错正交幅度调制的正交频分复用（OQAM-OFDM）波形的NOMA系统设计方案。所提设计方法通过在典型NOMA系统设计中加入OQAM预调制和滤波器组滤波等处理,有效加快旁瓣衰减,实现了较好的频域聚焦性能。仿真结果表明,提出的设计方法不仅有效提高了系统的频谱利用率,而且在抵抗多径干扰时误码率有所降低。虽然重点研究了通信下行链路,但是所得结论同样适用于上行链路。     

基于聚类分析的分数阶Fourier变换信号分离与检测

针对应用分数阶Fourier变换检测多分量信号计算量大、效率低的问题,提出在分数 阶Fourier域采取混沌-多步拟牛顿法和聚类分析相结合的方法分离与检测信号。在保证全局 快速搜索最强信号的条件下,实现一次检测多个较强信号,并将已检信号逐次消去,减小对 剩余信号检测的影响。仿真结果表明,该方法能快速分离检测多种调制的频谱混叠信号。     

基于因子分析的套利定价模型及实证研究

众所周知,建立套利定价模型的关键在于因素的筛选,计算量很大。而因子分析能将为数众多的原始指标变量经过分析综合为少数几个公共因子变量,从而大大减少计算的复杂度。本文利用因子分析的方法对11个因素进行筛选,确定四个能够很好地反映所有因素包含的信息但又互不相关的公共因子变量,并建立套利定价模型,实证检验说明,通过该方法进行因素筛选建立的套利定价模型具有较好的定价效果。     

一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法

为了解决基于单载波频域均衡(SC-FDE)高速数据链无人机测控系统的地空双向距离测量问题,提出了一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法,将机载/地面测距信息分别量化至机/地系统采样时钟的计时器,完成地空双向距离的测量。理论分析和地空链路测试平台实验结果表明,新方法在复杂多径环境下实现了地空双向距离测量,降低了测距分系统的设计复杂度,地空双向实际测距均值与等效自由空间传输延迟一致,且测距精度满足理论测距误差设计值。该测距方法在无人机测控系统中具有良好的应用前景。