星载AIS信号的带通采样与恢复

针对卫星接收机对模拟器件性能要求较高的问题,提出直接对接收到的射频信号进行采样,将模拟信号转换成数字信号,后续处理用软件模块实现的方法。同时结合自动识别系统（AIS）本身两个载波频率接近以及带宽较窄的特点,根据Nyquist带通抽样定理实现以较低速率采样来获取船舶状态信息,研究了一种星载AIS信号全数字解调方法和信息检测恢复技术。首先介绍了带通采样原理,其次详细研究了多用户AIS信号采样频率的确定、两个频道信号分离方法以及单通道信号如何下变频为基带信号,其中基带信号检测采用简化的基于Viterbi的非相干检测方法,最后结合AIS协议进行信号的恢复,并通过示波器采集实际船台发送的AIS信号进行了实验,验证了该过程的正确性。     

调频遥测信号载波频率的精确估计

传统调频遥测信号载波频率估计算法对输入信号降采样后直接进行快速傅里叶变换,实现方法虽然简单,但测量精度较差,无法适应高动态、低信噪比等复杂场景。为此,提出了一种调频遥测信号载波频率的精确估计算法。两并联补偿支路先分别采用正、负调频频率对输入信号进行频率预先补偿,低通滤波后完成降采样处理,削弱调频频率的频谱影响;频率搜索状态对采样数据进行载波多普勒变化率的频率补偿,经过快速傅里叶变换、非相干积分和频谱重心搜索完成频率解算,提高载波频率的检测性能。试验与分析表明,所提算法在高动态、低信噪比等复杂场景下可显著提高调频遥测信号载波频率的估测性能。     

理想低通欠采样定理的结合应用分析

通过分析模拟频率与数字频率的对应关系,对含低频和不交叠窄带频率成分的信号推导得出对该类信号采样所需的最低采样率,提出了确定采样频率最小值的方法,改进了数字滤波器所对应的奈氏带宽。该方法可在不失真的情况下降低采样率,减少信号处理时间。     

基于欠采样随机共振的单频微弱信号检测新方法

由于随机共振具有在特定条件下增强微弱信号信噪比的特性,近年来成为一种全新的微弱信号检测手段。为了克服随机共振绝热近似理论小参数条件的限制,提出一种基于欠采样随机共振的微弱信号检测方法。通过欠采样尺度变换与还原技术,实现了大参数信号的随机共振处理,突破了二次采样变尺度随机共振算法要求采样频率必须大于信号频率的50倍的限制。构建了基于欠采样随机共振的微弱信号检测模型,从理论上证明了方法的可行性。最后利用该方法对信噪比为-27 dB条件下的微弱单频信号检测进行了仿真,结果进一步验证了所提微弱信号检测方案的正确性。所提方法大大降低了信号的采样速率,为将随机共振应用于科斯塔斯(Costas)环的改进奠定了基础。     

一种新的正弦信号频率和初相估计方法

提出了一种新的正弦信号频率和初相估计方法——频谱遍历法。该方法通过改变理想 正弦信号频谱峰值实现对采样信号频谱峰值的遍历。分析了噪声对信号频谱幅度的影响,并 以此给出了谱线遍历范围的选取准则。先估计频率,采用移频操作达到了良好的频域稳定性 ;再估计相位,避免了相位测量模糊的问题。在信噪比为6 dB、采样点数为1 024 的情况下,频率估计均方根误差约为DFT频率分辨率的0.8%,初相估计均方根误差约为1.5 °。Monte Carlo仿真表明,在达到一定信噪比或采样长度时,该方法的频率估计精度可突 破CR下限,初相估计精度基本达到CR下限。     

电子信号频率测量方法误差分析

现阶段在电子信号频率的测量上大多是采用数字方法进行,其基本原理是利用电子计数的输入通道对信号进行放大、分析、处理,然后再结合具体数据输出符合技术要求的脉冲信号,然后再通过定时器对采样时间间隔加以控制。一般来说,在该时间段内对电子信号与基准频率信号进行计算能够通过计算机分析得出具体的频率值。当前在电子信号频率的测量上主要有变闸门测频法、测周期法与直接测频发三种,对此就通过采用定量分析的方法对三种测量方法进行具体分析,并提出一些可用参考的意见与措施。     

一种高速捷变并行调制矢量信号源的FPGA实现

在信号调制过程中,为了缩短载波生成的捷变时间,分析了影响捷变时间的因素。提出了单频信号的并行合成结构,解决了载波频率受现场可编程逻辑门阵列(FPGA)时钟限制的问题。为了解决调制过程中采样频率受时钟约束的问题,给出了矢量信号的正交并行调制结构。通过在FPGA上编写Verilog代码实现了时钟频率为160 MHz、采样率为1.92 Gsample/s的并行矢量信号调制,载波频率为200~300 MHz可变,捷变时间小于35 ns。结果表明,并行载波生成和并行调制的方法在克服系统时钟约束方面有较强的实用性。     

数字存储示波器的设计与论证

以Altera DE1 FPGA为核心,设计一款实时采样方式和等效采样方式相结合的数字存储示波器。围绕Altera DE1开发板进行开发,由信号调理电路、采样保持电路、触发电路、等模块组成,实现模拟信号触发、量程和采样频率的自动调整,并高清晰显示波形,对模拟信号波形进行长期存储并能利用机内微处理器系统地对存储的信号做进一步的处理。     

频谱分析法重构原始连续信号

采样定理论述了在一定条件下,一个连续时间信号完全可以用该信号在等时间间隔上的瞬时值表示.这些值包含了该连续信号全部信息,利用这些值可以恢复原信号.采样定理是连续时间信号与离散时间信号之间的桥梁.内插函数法与采样信号频谱分析法是两种重建原始连续信号的常用方法,本文我们将通过Mathematica编程实现两种不同方式下原始信号的重建对这两种方法做进一步讨论.     

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。     

简易数字存储示波器研究

基于MCU8051和FPGA的控制平台,采用实时采样与等效采样两种方式实现了对频率为10Hz-10MHz的波形数据的实时采样,存储与回放。做到垂直灵敏度含1v/div,0.1v/div和2mv/div三档,扫描速度含20ms/div,2uv/div,100ns/div三档。系统的频率测量精度达0.001Hz,电压测量精度达0.05V。自带100KHz方波信号为系统测频时钟与电压基准源的进行自动校准,此外,还实现了对波形数据的单次触发存储与调出功能和AUTO显示功能。     

一种针对压缩域信号的新型锁相环技术

针对通信信号压缩采样获得的压缩域信号频率、相位提取问题,提出了一种基于压缩感知的新型锁相环技术。通过深入研究压缩域的信号估计问题,提出了压缩域锁相环路,可以直接在压缩域同步跟踪信号频率和相位变化,不再需要高复杂度的信号重构处理。分析了环路模型及其估计性能,并针对该锁相环可行性和性能分别进行了仿真实验。仿真结果不仅验证了压缩域锁相环的可行性,同时表明该环路能够实现高动态信号的高精度频率提取。压缩域锁相环的应用潜力较大,例如可以作为压缩感知通信接收机的同步解调方法。     

一种雷达频率源的简易设计方法

针对传统多功能雷达频率源方案复杂、体积大、成本高的缺点,提出了一种雷达频率源的简易设计方法。该方法基于高频主振分频的频率合成方案,并通过信号频率的组合设计进一步简化了电路形式,成功实现了某型雷达所需的线性调频激励源、捷变频本振源、多普勒模拟源、采样时钟等多路信号的输出,X频段信号相位噪声达-106 dBc/Hz@1 kHz和-114 dBc/Hz@10 kHz,跳频时间小于2 ??s,性能指标与采用直接频率合成实现的雷达频率源相当。     

多点定位系统高精度TOA提取方法

针对相关法检测报头时较低的采样频率对获取信号到达时间精度的不利影响,提出 一种基于改进相关法的局部高速采样的高精度TOA提取方法。该方法根据曼切斯特编码特性 在报头后第一个数据位时间内高频采样,使用两级移位寄存器作异或处理检测跳变沿提取到 达时间信息,使测时精度达到了纳秒级,在使用GPS秒脉冲对双接收通道时间进行精确同步 的 基础上,输出提取的时间信息,对比测时的一致性。实验结果表明在实际应用中,TOA测量 精度达到了理论预期。     

自适应编码调制的一种高效半盲检测算法

给出一种基于协议信息的自适应编码调制高效半盲检测算法,该算法同时采用信号多序列抽取和信号多频点滑动匹配两种方法,能够有效克服中频调制信号最佳采样点偏差和频率偏差的影响,可以准确高效地识别出信号类型、信道编码方式、调制类型。实验表明,该算法在低信噪比下就能达到很高的识别率,性能明显优于传统模式识别的检测算法,具有较好的实用前景。     

TMS 32020单片信号处理器在测控系统中的应用

在卫星地面测控系统中,要求在低信噪比(如-20分贝)条件下提取目标的多普勒频率信息,以引导接收机锁相环捕获信号并锁定。模拟式频率引导采用经典的晶体滤波器组,其数量大、成本高、重量体积大。数字式频率引导采用对接收信号采样序列进行FFT运算处理实现对目标的频率捕获,具有显著的优越性。作者等人以8086微机实现的数字频率引导设备已成功地应用于同步通讯卫星测控站中。为了进一步提高处理速度,采用了TMS32020单片信号处理器研制出频率引导快速处理机,使频率引导处理时间提高15倍以上。该成果的硬件设备可适应不同的实时数字信号处理要求,应用于雷达、通讯、遥控、仪器、语音、智能等各种场合。     

利用频域增采样内插方法提高LFMCW雷达测距精度

本文提出了将线性调频连续波(LFMCW)雷达差拍信号离散频谱增采样内插以提高雷达测距精度的方法。仿真结果表明,这种方法可以有效降低FFT固有频域采样间隔带来的测距误差,能够在整个频域轴上更准确地反映多个不同距离目标的差拍信号频谱特性,克服Chirp-Z和Zoom-FFT等方法只能在频率轴上局部细化的局限性,其运算量比相同频域采样间隔的补零FFT频谱细化方法大大降低。     

一种新的卫星信号调制方式识别方法

根据采样数据恢复信号频谱后,采用频域估计法检测卫星信号中心频率,再利用延 迟相乘法估计卫星信号调制速率。通过内插恢复得到信号星座图,根据星座图特征对无先验 信息的卫星信号调制方式进行识别。利用实测的8PSK和QPSK卫星信号检测了识别的效果, 在信号信噪比低于5 dB时无法得到信号星座图。     

基础单片机的电源采样及线路控制系统设计

本文介绍了一种采用PIC18系列单片机控制,带语音提示的电源线路控制系统,阐述了使用PIC18F6720芯片实现电源电压和频率信号采样、电源线路切换、操作语音提示等功能的具体方法。     

基于PIC单片机的电源采样及线路控制系统设计

本文介绍了一种采用PIC18系列单片机控制,带语音提示的电源线路控制系统,阐述了使用PIC18F6720芯片实现电源电压和频率信号采样、电源线路切换、操作语音提示等功能的具体方法.