基于DFT的QPSK数字化解调算法研究

对软件无线电中的数字化解调算法进行研究,并提出一种基于离散傅立叶变换(DFT)的四进制相移键控信号(QPSK)数字化解调算法.该算法考虑到实际中接收到的信号波形有过渡区和稳定区之分,通过对稳定区内载波周期的采样值进行离散傅立叶变换(DFT)提取相位信息来恢复原始调制信号.文中给出了软件仿真实现,其结果表明:采用该方法可以正确地实现QPSK信号的解调,与传统的解调方法相比,不仅解调过程简单易于实现,计算量小,而且抗干扰性能也得到了明显改善.若将该方法应用于采用QPSK信号方式的数字化接收机设计中将具有实际的意义.     

数字卫星广播系统中的调制识别研究

通信信号的调制类型识别在非协作通信中具有重要研究意义。针对卫星通信中调制方式不断向高阶发展的情况,提出了一种对高阶数字调相信号的调制方式自动识别算法。该算法利用四阶以及更高阶的信号累积量和高阶信号的相位分布特征来提取出信号的特征参数,对QPSK, 8PSK , 16APSK和32 APSK 四种调制方式进行了有效区分。文中给出了接收信号的处理流程图,并对算法进行了仿真。理论和仿真结果都表明,这种算法对信号的相位偏差具有不变性,同时对加性高斯噪声也不敏感,具有一定的稳健性,在特定的数据长度和较低信噪比条件下,可得到很高的识别率(>95%)。     

数字调相信号识别研究与实现

通过提取数字调相信号的特征,实现对不同数字调相信号的识别。由于已调信号的初相反映了不同调相信号的特征,提出从瞬时相位中提取初相参数实现数字调相信号识别的基本方法,用去折叠相位直方图和玫瑰图,识别BPSK, QPSK/OQPSK, UQPSK这4种数字调相信号,并用Matlab进行仿真,结果表明2种方法均能实现BPSK, QPSK/OQPSK, UQPSK识别,且玫瑰图法是一种更为有效的识别方法。采用统计相邻码元的相位值的方法进一步区分QPSK和OQPSK。     

一种新型的荧光光纤温度测量系统

介绍一种基于稀土荧光材料 (Y2 O2 S :Eu)的温度—荧光特性的光纤温度传感器。由紫外汞灯发出的波长为 36 5nm的紫外光被调制成脉冲激励光 ,通过光纤传输激发探头处的荧光材料产生荧光 ,其峰值波长分别在 5 40nm和 6 30nm附近。通过测量两个峰值荧光信号的比值得到输出与温度的关系 ,温度测量误差小于 0 .5℃。实验结果表明 ,该测温系统能够有效地消除光源不稳定及测量通道中光强变化对测量结果的影响。     

强度调制型光纤网络温度传感器多路检测技术

本文结合时分复用形式的网络用频率域的方法处理 ,设计了一个具有两个强度调制型传感器的系统 ,并对实际光纤网络温度传感器系统响应进行了测量和数据处理 ,并又分析和计算出强度受调制的两路光的通光率 ,从而完成了对温度的测量     

在线式吸收型光纤干度传感器的研制

介绍了稠油开采时蒸气干度测量重要性与现有测量手段,分析现有的测量方式固有缺陷。提出了利用蒸气与液态水红外吸收峰值的差异研制光纤干度传感器的设计思路,在线式传感器的信号拾取部分采用双光路对射式结构,调制信号经高温光纤传输,信号经光电转换、放大与软件等解调处理,显示干度值或绘出干度变化曲线。     

光纤传感器网频域复用系统的理论分析

本文提出了一种基于时分复用网络与频率域复用技术相结合的强度调制型传感器系统的新方法 ;介绍了其设计原理和工作方法 ,并分析和计算出强度受调制的两路光的通光率 ,同时就减少系统串扰进行了论证     

基于S变换的雷达脉内调制特征提取方法

针对利用常规参数进行复杂体制雷达辐射源信号分类识别存在的问题,提出一种基于S变换的雷达脉内调制特征提取方法。将S变换引入雷达脉内信号分析中,首先提取信号S变换时频图像的不变矩特征;然后针对其在BPSK和QPSK信号分类上的不足,提出了基于S变换峰值包络特征提取方法;最后用支持向量机作为分类器进行分类实验。仿真结果表明,在一定信噪比范围内,提取的特征具有较好的聚集性和可分性,对6种雷达脉内调制信号取得了较好的分类正确率。     

网格编码调制在无线信道下的应用

网格调制编码是将编码与调制相结合,利用信号集的冗余度来获取纠错能力.它通过增加系统设备复杂度解决了在不增加信道带宽、不降低有效信息传输速率的情况下获得明显的编码增益的问题,同时使系统的频带和功率利用率达到最佳.在无线信道下,对网格编码调制技术进行了研究,提出了基于无线信道的非对称调制信号集设计方案以及信号映射规则,进行了仿真.结果表明:在对称调制信号上,调制方式分别为4PSK和8PSK模式,编码器状态数增加相对于未编码时的BPSK和QPSK编码增益可以得到提高;非对称调制信号集相对于对称调制信号集可进一步改善编码增益.因此,网格编码技术可以在功率和频率受限的通信系统中得广泛的应用.     

一种双向同源相参微波光纤稳相传输系

在电子对抗系统、雷达系统、卫星导航和深空探测等多个领域中,微波信号经激光器调制后加载到光信号上经过光纤传输后其相位受外界环境的影响,无法实现稳相传输。首次提出了一种双向同源相参微波光纤稳相传输系统,可实现微波信号在光纤中稳相传输。该系统利用恒温晶振产生相位稳定的多路同参基准信号,一路信号用做光纤传输的相位变化识别信号,经激光器调制成光信号,然后由光分路器分出多路光参考信号与需稳相的信号进行同光纤传输;其它同参信号作为基准信号与经过光纤传输的相位识别信号进行鉴相,其中基准信号与参考信号相参,构建2种信号相参的机理,实现以相位变化为参量的鉴相系统,利用参考信号的相位变化完成对传输的宽带射频微波信号相位变化的识别。在鉴相实现过程中,采用双平衡混频器完成对参考信号相位变化实时鉴相,由单片机对参考信号相位的实时变化进行采样,实时控制可调电动延时线(VODL)进行光传输链路光程差的跟踪补偿,完成对需稳相信号和参考信号的相位主动补偿,实现宽带射频微波信号光纤稳相传输。     

基于ELM算法的光纤振动信号识别研究

光纤振动信号的信息提取与识别方法逐渐成为研究热点。对挖掘机挖掘、人工挖掘、汽车行走、人员行走和噪声这五种光纤振动信号的短时过零率和能量特征进行可视化分析,提出一种实验样本的选取方法;采用二分类任务决策树模型和ELM算法,根据事件的重要程度分四个阶段完成事件的识别。探讨ELM算法中各参数对实验结果的影响。通过实验证明,该方法提高了事件的正确识别率,大大缩短了模型训练时间。     

基于光纤传感和小波变换的管道泄漏定位技术

研究了一种基于Sagnac光纤干涉仪原理的分布式光纤管道泄漏检测和定位技术,利用单模光纤作为分布式传感器,可以有效地检测管道沿线所发生的泄漏信息,并实现泄漏点定位。阐述了检测系统的组成和工作原理,分析了检测系统定位方法。采用小波阈值消噪对泄漏信号进行处理,可以有效地提高零点频率的辨识性。结果表明:该检测技术具有较高的测试灵敏度和定位精度。     

Optimization of optical single sideband configurations for radio over fiber transmission and multi-type data communication over a DWDM link

Two new optical single side band (OSSB) configurations for radio frequency (RF) transmission of data are proposed based on the structures that have been designed for baseband digital data transmission. The performances of these schemes are evaluated based on the relevant eye diagrams and bit error rate (BER). The proposed configurations are studied and analyzed mathematically. Eye diagrams and BER’s indicate an acceptable performance for the suggested structures. Feasible settings for the RF electrical power of the links are considered and the link performance for each setting is evaluated. A 4-dense wavelength division multiplexing (4-DWDM) link is considered for transmitting different types of data over a single mode fiber (SMF). Baseband digital data in the format of OSSB and RF-OSSB signals are transmitted over a 4-DWDM link. Furthermore, the link performance is considered for different electrical power settings of OSSB signal in order to achieve efficient transmission for DWDM network.     

窄带干扰下北斗卫星导航信号性能分析

在介绍近期公布的北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件(interface control document)中B1频点QPSK(quadrature phase shift keying, 正交相移键控)调制信号及测距码构成的基础上, 针对窄带干扰对卫星导航信号性能影响问题, 通过建立卫星导航直接序列扩频通信系统模型, 对窄带干扰下的北斗卫星导航系统解扩处理增益、相关解扩处理变化规律、误码性能以及对导航信号等效载噪比的影响进行了分析和数字仿真。仿真结果表明, 窄带干扰下, 导航信号性能降低程度与干扰实施位置、扩频码特性、调制样式等有关, 导航信号的性能改善需综合考虑干扰特性、扩频特性及调制样式等方面的影响。     

Nonlinear adaptive algorithms for equalisation in mobile satellite communications

This paper considers the equalisation problem in Quadrature Phase-Shift Keying (QPSK) modulated signals which have been distorted by the passage through a transmission channel. The channel is modelled as a Rician fading channel to simulate the behaviour of the transmission channel in the mobile satellite context. The equalisation is treated as the generalisation of the channel behaviour, and some algorithms with the structure of an artificial neural network using the Multilayer Perceptron, Volterra Series and Radial Basis Function are described. Results for the BER performance of typical transversal equalisers, with Square-Root Kalman adaptation algorithm, and algorithms with artificial neural network structure are also reported and evaluated. Improved performance is exhibited by the artificial neural network approaches.     

一种新颖的光纤Bragg光栅小电流传感器设计

利用光纤Bragg光栅的应变传感原理设计了一种新颖的小电流传感器,通过检测光栅反射峰峰值波长的位移来实现小电流的检测.实验结果表明,室温下检测电流在10 mA～10 A范围内时,传感曲线具有良好的线性,且测量值与理论值较吻合.与微弯效应光纤电流传感器相比,该方案具有更好的稳定性和较高的精度.     

一种低信噪比条件下QPSK信号盲处理方法

提出了一种用于盲估计四相编码(Quaternary phase shift key,QPSK)载波频率的改进MAT(M-MAT)算法,并给出了一种新型QPSK信号码元估计方法。在没有接收信号先验知识的情况下,首先对QPSK信号粗估计出其载频重心和3dB带宽,并适度滤除带外噪声,之后利用MAT方法估计载频。在此基础上,利用每个码元带宽内相位幅度不变的特性,通过相邻码元的相位差值来估计码元变化。仿真结果表明,该载频估计方法估计精度高于传统的MAT方法,解码方法可以在低信噪比条件下,达到较高的解码精度。     

重金属离子敏光纤舌信号处理仿真研究

基于高斯函数与光谱信号的相似性,采用高斯函数来对离子敏光纤传感器阵列—光纤舌信号进行仿真。利用Matlab对光纤舌可能检测到的发生光谱叠加的光谱信号进行分离和相对误差分析。从仿真结果可知,采用相应的算法可以减小由于重金属离子敏感膜的离子间干扰引起的光谱重叠误差。在此基础上,进行了带有光噪声光纤舌光谱叠加信号的信号处理仿真,为实际光纤舌的制作和光谱信号处理提供了理论依据。     

Development of silver nanorod array based fiber optic probes for SERS detection

The development of intrinsic SERS fiber optic sensors, i.e., fiber optical sensors that also serve as SERS active platforms, is challenging in that an easy, robust method that integrates the SERS active platform with fiber optics is still largely missing. There is a trade-off between implementing optimal morphology of SERS active nanostructures for best enhancement effect and preserving optical transparency that allows maximum transmission of the excitation radiation and the detected signals. In the present work, highly sensitive and reproducible silver nanorod arrays (AgNRs) have been integrated to a fiber optic probe for SERS detection. The films underlying the AgNR coating have been tailored to allow maximum light transmission while maintaining optimal SERS activity. The intense spectral background from the probe fiber core is largely eliminated by using a GRIN lens to produce a tight focus of the incident radiation at the AgNR coating. The performance of the AgNR fiber optic probes has been evaluated in a forward scattering optical configuration using BPE and adenine. The low detection limit of BPE and adenine is 10⁻⁷ M. Reproducibility and sampling methods are also discussed.     

基于傅里叶系数映射的OFDM系统性能分析

针对正交频分复用(OFDM)系统存在较高峰均比的问题,通过分析OFDM调制系统与周期信号傅里叶级数展开的关系,提出一种基于傅里叶系数映射的OFDM技术方案。该方案将待传输的数据调制为周期性信号,取该信号的部分傅里叶系数进行OFDM调制,替代传统的QPSK或MQAM映射方式。仿真结果表明,该技术方案在和QPSK映射相同频带利用率的情况下,其峰均比可下降3 dB,误码率与QPSK映射基本相当。