基于软件无线电技术的通信信号接收与数据采集系统研究

为了实现对空间无线电通信信号的接收处理,开发研制了通信信号接收与数据采集系统.本文简要介绍了软件无线电技术中的开放式总线技术、高速A/D采集技术、数字下变频技术、高速数字信号处理技术以及智能天线技术等内容.利用软件无线电技术对通信信号接收与数据采集系统基本硬件结构进行了设计,并通过工业控制计算机中软件控制系统硬件进行了通信信号数据采集实验.实验结果表明,该数据采集系统完全可以完成对实际通信环境中多个通信信号的接收和数据采集工作.     

无人船舶抗噪信号接收器设计

常规船舶信号接收器能够实现船舶信号的接收,但由于接收信号噪点较高,不适合无人船舶信号的接收,为此提出无人船舶抗噪信号接收器设计。利用10 MHz TCXO以及多次滤波方式,构建抗噪信号接收器系统结构,依托信号计算进行接收通道结构设计;基于接收器数据算法和判断指令运算方式,实现无人船舶抗噪信号接收器设计。试验数据表明,设计的无人船舶抗噪信号接收器较常规船舶信号接收器噪点率下降27.99%,适用于无人船舶信号的接收。     

声诱饵电子舱散射声场对接收信号影响研究

声诱饵是水声对抗中的重要武器,其对抗性能受接收信号质量的影响,而电子舱的散射声场是引起接收信号畸变的因素之一。为此,本文利用有限元软件COMSOL Multiphysics计算诱饵电子舱的散射声场,通过频域间接法获取有/无电子舱时的接收信号,利用相关分析法获取两信号之间的相关系数,进而评估接收信号受电子舱影响的畸变程度。仿真结果表明,接收信号质量和散射声压呈负相关,接收点远离电子舱、置于电子舱圆头正前方以及采用具有吸收特性的材料可以有效地提高接收信号的质量,在工程应用中具有指导意义。     

雷达性能监视器小型化的设计思考

本文根据美国Raytheon公司和英国E2V公司的雷达性能监视器产品，利用两家公司的部分设计原理，提出了带上下变频的雷达性能监视器的设计方案。雷达性能监视器接收雷达系统发射的信号，下变频到中频信号，再通过模拟某一距离的目标回波信号，把中频信号上变到雷达频率发射出去。     

嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统设计

传统水下航行器水下信号分布不规则,容易造成传统信号跟踪系统对航行器信号接收的强度较差。为此设计了嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统。通过建立航行器信号处理模块,对无线接收的水下信号,进行数字高频化处理和高强度串口输出;通过对载波信号频域值域的精密计算,实现载波伪随机码和载波的粗同步。利用Costas锁相环和锁频环建立载波相位频率跟踪模块,接收经过算法处理的高精度定位信号,实现信号捕获并进入跟踪状态。实验证明,设计的信号跟踪系统接收到的航行器跟踪定位信号强度比传统跟踪系统信号强度更高。     

气泡幕后向散射信号中的多次散射效应研究

利用蒙特卡罗方法对气泡幕后向散射接收信号及其各次散射分量进行了系统仿真,并详细讨论了不同接收视场和气泡幕密度下的多次散射效应.结果表明:高次散射信号在气泡幕回波信号中占有重要的成分.不能以单散射来近似计算;随着接收视场和气泡幕密度的增加,高次散射分量在接收信号中的比重增加,有利于气泡幕后向散射信号的探测.     

磁性天线数字化全向图合成方案设计*

为了解决磁天线接收信号存在盲区的问题,提出一种可以用希尔伯特滤波器来完成的宽带甚低频水下通信全向接收新方法,完成数字化全向接收的理论推导。在未知信号载波频率的条件下,可实现对信号进行宽带移向,从而完成磁性天线数字化全向合成。仿真结果表明,设计方案合理可行,可用于宽频带信号全向天线的数字化合成。     

希尔伯特-黄变换应用于宽带信号参数估计

多普勒效应对主动声纳接收信号的根本影响是接收信号相对发射信号的时间延迟和尺度伸缩。在宽带信号体制下对高速运动目标进行参数估计时,利用传统的窄带信号模型会产生模糊,必须采用时间尺度域模型,即利用接收信号和发射信号的相关性实现运动目标距离和速度的估计。宽带信号模型计算量大,计算时间长。希尔伯特-黄变换具有较高的频率分辨率,利用希尔伯特-黄变换对信号进行频率预估计,减小时间尺度域二维扫描的区域和运算量。在DSP硬件平台上实现希尔伯特-黄变换有关算法。     

一型磁场仿真模拟器的设计

简要论述了磁场半实物仿真模拟器在水雷反水雷武器仿真系统中的重要作用;介绍了磁场半实物仿真模拟器的结构组成和工作原理,针对磁场产生器和磁场驱动器2个核心装置,分别作了理论推导和调试结果的分析,验证了模拟器的合理性。磁场半实物仿真模拟器根据仿真数学模型来计算空间某一点磁场的时间历程,模拟舰船通过环境干扰或两者复合作用时,水雷磁传感器所接收到的真实磁场信号,可以用来验证水雷反水雷武器性能、评估水雷反水雷作战效果等。     

"声时逆转"助潜艇通信畅通

目前,大多数潜艇水下通信采用水下听音器发送和接收信息。由于在海水中声波向四面八方传播,因此从海底和海面反射回的信号会相互干扰,从而导致声音信号非常混杂,通信效果很差,传播距离也很短,同时也很难确定对方的位置。为能随时并且长距离保持通信联系,潜艇有时不得不浮出水面,或者用一种漂浮天线接收信号,如此很容易暴露自己。 为克服这些缺点,美国圣迭戈斯克里普斯海洋研究所的由杰弗·埃德尔曼领导的一个小组,利用被称为“声时逆转”的信息技术探测潜艇位置,从而使潜艇能在海水中的某一固定点接收信     

基于数字波束形成技术的空间干扰抑制算法研究

对基于数字波束形成技术的智能天线接收系统中的空间干扰抑制算法进行研究,实现天线系统的最佳接收。运用多重信号分类（MUSIC）算法检测信号和干扰方向,并利用改进的线性最小方差准则算法调整权系数,使接收系统实时跟踪信号和干扰的空间方向,并能进一步加宽波束的干扰零陷,提高系统的空间干扰抑制能力。     

水面多节点声呐动态网络跟踪目标策略研究

水面多节点声呐动态网络由多艘观测接收船和多艘信号发射船构成,每艘信号发射船与每艘观测接收船上的声呐构成一组双基地声呐。为得到较高信噪比和定位精度,可利用双基地声呐的检测覆盖范围和定位误差分布特点,求得信号发射船、观测接收船、目标的最优布局图。通过分析可知,在跟踪运动目标时,如果观测接收船运动速度大于目标运动速度,那么观测接收船以最优布局图为依据进行机动,在跟踪目标一段时间后可获得最优跟踪精度;如果观测接收船运动速度小于目标运动速度,那么观测接收船更适合以静态方式跟踪目标。本文的分析结论对于战场环境下舰船指挥和控制具有较强指导意义。     

某水声测距定位系统信号控制处理方法探析

介绍了对GPS时钟信号进行高低频调制的原理以及减少测时误差的方法和电路设计,对信号接收与检测电路各模块功能实现和设计进行了简要分析。结果表明,经过处理的时钟信号与声信号通过换能器进行相互转换能够在水介质中传输不失真,通过接收电路各模块的处理能够得到强度较高且规整的信号,满足检测使用要求。     

地下雷达

不久前美国科学家发明了一种“地下雷达”。这种雷达由电传感器、雷达控制器、图像记录仪、磁带记录器和电源组成。它工作时,向地下发射毫微秒电磁脉冲,并接收地下的反射信号。图像记录仪上就会出现地下物体连续的剖面图。再经过精密的技术处     

高速OOFDM传输系统研究

重点研究光正交频分复用技(OOFDM)术,提出了一种高速OOFDM信号产生及接收方案。仿真实现了4QAM-OFDM信号的百公里传输,分析了色散对系统性能的影响,并结合ISFA信道估计方法,对接收信号图样进行纠正,验证了该传输方案的有效性和可靠性。     

星载AIS信号的相干接收

针对星载AIS(船舶自动识别系统)接收系统覆盖范围广及运动速度快等特点,以及现有的非相干算法存在不足,提出一种相干接收方案。首先分析星载AIS信号的特点;然后介绍相干接收方案的结构,并详细论述各部分的解决方案;最后在Simulink中实现星载AIS信号的发射和接收仿真系统,验证接收系统的误码性能。仿真实验表明,此接收系统能有效提高抗噪声能力和抗干扰能力,解决非相干系统抗干扰能力不足的问题,有一定的工程应用价值。     

宽带多普勒声纳系统原理及特性研究*

宽带多普勒声纳采用重复相位编码信号和复协方差算法,相对于窄带技术大大提高了测量精度。论文分析了宽带多普勒声纳的系统结构和工作原理,介绍了复协方差方法,通过对湖试数据的分析,研究了多普勒声纳接收到的信号特性,分析了时域波形和包络,指出了回波首先以混响为主,经过一定的延时后接收的信号以限带白噪声为主;分析了海底回波的幅度特征并采用滑动谱矩估计分析了接收的整个时域信号的速度特征。分析了噪声的概率密度和功率谱,并与高斯白噪声比较,得到宽带多普勒声纳接收到的噪声近似服从高斯分布的结论。     

船舶机电系统故障信号远程通信容错诊断方法

远程通信系统是船舶机电系统故障信号传输与接收的关键。若远程通信容错率较低,则获得故障信号的完整性、精确性较差,致使故障严重性等级诊断结果失准,故提出船舶机电系统故障信号远程通信容错诊断方法研究。搭建远程通信容错架构(容错TTE模型),以此为基础,配置信息描述表结构,记录故障信号的传输与接收情况,制定远程通信容错算法,以接收的故障信号为依据,诊断机电系统故障的严重性级别,实现船舶机电系统故障信号远程通信容错的诊断。实验数据显示:应用此方法后,机电系统故障诊断严重性等级与实际严重性等级一致,充分说明该方法具备可行性。     

水下接收罗兰C信号周期识别补偿方法研究

由于色散效应影响,罗兰C信号在水下传播时各频率分量相位改变量不同,导致合成信号包络发生形变,周期识别时需要进行包周差补偿处理。为此,在分析罗兰C信号水下传播色散特性基础上,通过仿真给出了标准信号由空气入水后在水中不同深度接收到的信号载波前五周半峰值比。然后,结合上述仿真结果,根据最小均方思想设计了一种融入包周差补偿的用于水下接收信号识别的简单可行周期识别方法。试验结果表明,所设计周期识别补偿方法能够准确实现水下接收罗兰C信号的周期识别,提高接收机定位精度,对拓展罗兰C接收机的水下应用领域具有重要意义。     

UWB技术在船舶避碰系统中的应用

在NLOS环境下分析了超宽带（UWB）信号及信道传输特性,针对信号的传播特性给出了UWB信号应用于船舶避碰的工作原理,确定合适的接收设备以实现信号的可靠接收,从而对两船之间的距离及方向进行实时监测,使工作人员根据判断结果采取一定的避碰措施,保证船舶航行安全.