电磁频谱管理技术发展研究

电磁频谱管理是近年来军事和民用研究的热点,具有重大的军事和经济意义。本文对电磁频谱管理的重要意义进行了简要介绍,分析了电磁频谱管理的发展过程,并对其发展提出了建议。     

基于MATLAB与LabVIEW的回波信号处理与分析

针对MATLAB与LabVIEW软件的不同特性,提出利用编程实现和虚拟实验相结合的方式对某声纳接收到的回波信号进行处理。信号的处理与分析是MATLAB与LabVIEW的强项,用户可以很轻松地构建各种复杂的信号处理与分析系统,操作简便,并且形象直观,大大提高了信号处理与分析的能力、精度和效率。     

基于声波频谱特征的土体障碍物超声探测分析

为了探究超声波法对土体中障碍物的探测效果,以上海市某地区的黏性土为介质设计了室内试验,并通过改变土的含水率和超声探测距离来研究不同因素对超声探测效果的影响。通过傅里叶变换对试验结果进行频谱特征分析,分别从含水率、探测距离、障碍物三个方面分析不同影响因素下接收信号的频谱变化规律。研究结果表明：随着含水率的增大,接收信号的频谱畸变程度减小,曲线上的突变点减少;随着探测距离的增大,接收信号的频谱畸变程度增大,曲线上的突变点增多;在含水率较低的情况下,障碍物的存在对接收信号频谱的影响忽略不计,在含水率较高的情况下,障碍物的存在会导致接收信号的频谱畸变程度增大,可以从频谱上进行识别。     

A New Range Sidelobe Suppression Technique for Randomly Intermittent Spectra HF Radar Signal

The randomly intermittent spectra (RIS) signal is employed to combat spectrum congestion in radar and other radio services to evade the external interferences in high-frequency (HF) and ultrahigh-frequency (UHF)bands. However, the spectra discontinuity of the signal gets rise to high range sidelobes when matching the reflected echo, which is much more difficult for targets detection. So it is indispensable to investigate the technique for sidelobes suppression of the range profile when RIS signal is utilized, This paper introduced a new processing technique based on time domain filtering to lower the range sidelobes. A robust and effetive algorithm is adopted to solve the coefficients of the filter, and the restriction on the desired response of the filter is derived. The simulation results show that the peak range sidelobe can be reduced to -27dB from -9.5dB while the frequency band span (FBS) is 200kHz.     

基于频谱分析的汽轮发电机组振源诊断

采用频谱分析技术对某型船用汽轮发电机组进行振源诊断。分析结果表明汽轮机的振动对整个机组有较大影响,指出机组轴系的不对中和轴系动平衡的变化是产生低频特征频率的主要原因。对部分特征频率的传递路径进行分析并给出改进建议。     

认知无线电带宽频谱感知性能分析及优化

为了降低认知无线电中主用户受到的干扰,根据主用户状态的变化,通过将通信带宽分为感知频带和传输频带,建立了次用户在整个帧周期内进行带宽频谱感知的模型.该模型中,次用户在每个帧使用部分带宽进行频谱感知,其余的带宽传输数据.在限制主用户受到的干扰和次用户虚警概率的基础上,通过联合优化感知带宽比和检测概率,最大化次用户的频谱效率.使用MATLAB软件仿真模型的干扰概率和频谱效率,结果表明:相比传统的时间频谱感知,当虚警概率为0.5时,带宽频谱感知能够使主用户受到干扰的概率降低30%;当干扰概率为0.2时,带宽频谱感知能够使次用户的频谱效率提高0.3 (bit/s)/Hz.      

基于LabVIEW的电机振动数据分析平台

建立了基于LabVIEW的电机振动数据分析平台.该平台主要由频谱分析模块和时频分析模块两部分构成.通过频谱分析模块实现幅度谱、功率谱分析以及频率峰值计算;而时频分析模块可用来进行时间与频率联合分布强度的分析.将两组交流电机调速系统振动测试数据应用于该分析平台,测试结果表明:所建立的振动数据分析平台能够方便、有效地对振动测试数据进行频谱分析与图形显示,对测试数据中的干扰信号具有一定的处理功能,具有仪器化的人机界面,操作简单方便.     

用于阵列波导光栅设计的傅里叶光学修正算法

以傅里叶光学为基础,应用菲涅耳-惠更斯原理推导出了用于设计阵列波导光栅解复用器的数学模型;分析了菲涅耳近似条件对光场在自由传输区进行高斯远场衍射的影响;提出了一种基于四阶量化误差的修正算法,并和传统的傅里叶光学法及StigmaticPoints法进行了比较分析;设计了一个具有0.4nm通道间隔的1×256信道阵列波导光栅解复用器,结果表明,得到的器件参数与实际设计值相吻合.     

认知无线电网络MAC接入性能分析

认知无线电网络中授权用户享有频谱的优先使用权,一旦授权用户出现认知,用户必须中断正使用的频谱,造成正在传输的MAC帧丢失,认知无线电网络直接采用现有的IEEE802.11 DCF协议,无法解决由于中断引发的认知用户MAC帧丢失问题,当认知用户再次获得频谱接入机会时,将重新竞争接入,导致频谱切换延时较大.为解决该问题,本文改进了IEEE 802.11 DCF协议,提出增加冻结缓存机制,以此解决用户信道切换的延时较大问题.当无线链路出现中断时,改进的DCF协议通过冻结节点,中断当前计时器并缓存当前状态信息,认知用户和基站之间链路一旦恢复则继续传输中断前的MAC帧,从而避免了认知用户的重新竞争接入.仿真结果表明改进的DCF协议在频谱切换时能增大接入吞吐量,减小接入延时,提高了DCF机制在认知网络中的应用性能.     

基于小波变换的频谱检测算法分析

文章分析了认知无线电频谱检测中匹配滤波检测、能量检测、周期平稳过程特征检测的性能,指出了噪声对各自检测性能的影响,给出了一种基于小波变换的信号频谱检测算法,着重对含噪2FSK、2PSK信号进行分离仿真。仿真结果表明,该算法可以有效地进行信号的成分分离,降低了噪声的频谱检测的影响。