高速移动通信系统中OTFS分数多普勒信道估计加窗研究

针对正交时频空间(OTFS)调制系统中分数多普勒信道对应的物理路径信道状态信息估计困难及计算复杂度较高等问题,该文提出一种节省导频资源的脉冲匹配滤波(PRS-PMF)信道估计算法。该算法首先使用数据与导频联合成帧的嵌入式辅助导频方法获得等效信道的估计,然后通过互相关匹配滤波估计出各路径信道状态信息,相比于传统的脉冲导频互相关匹配滤波信道估计算法,能够在降低计算复杂度的同时减少导频资源的占用。在此基础上,对OTFS系统加窗,减少窗口响应主瓣的整数样点数量并降低旁瓣电平,有效改善了等效信道多普勒响应函数的自相关特性,从而降低了其他符号及噪声对估计符号的干扰。     

ADS-B延迟转发电文检测及干扰台定位方法

广播式自动相关监视(ADS-B)技术因明码广播特点,面临较严重的电子欺骗风险.针对延迟转发电文的检测与相应干扰台定位问题,根据ADS-B地面站接收电文的位置间隔的分布特点,该文提出利用顺序电文间瞬时速度与关注期内平均速度间的差异性检测延迟转发电文的方法.根据延迟转发电文的原始电文位置与干扰台间的空间关系,利用ADS-B地面站获取的延迟转发电文位置及时间戳,采用多点定位技术实现对干扰台定位.仿真结果表明,利用瞬时速度与平均速度间的差异性可以有效地实现对延迟转发电文存在与否的检测,干扰台的定位精度与ADS-B地面站的定时精度、采用定位的电文数目、干扰台与航线间距离和干扰台方位等因素有关,且采用正视区域的位置电文可以获得对干扰台较好的定位性能.该文方法可以使ADS-B地面站独立地检测延迟转发干扰和定位相应干扰台.     

两个独立复高斯随机变量乘积的相位精确分布

针对两个高斯随机变量相乘经常出现在雷达和通信系统信号处理中的情况,研究了两个独立的具有任意均值和方差的复高斯随机变量乘积的相位分布。将该相位的概率密度函数表达为一个包含Kummer函数的无穷级数,分析了该概率密度函数的收敛性及收敛速度。利用所得结果分析信道状态信息不完美情况下单天线多进制相移键控通信系统的性能,推导了该系统的符号错误率,并通过数值实验对所得结果进行了验证。     

2.8 μm中红外同步泵浦锁模光纤激光器

2.8μm波段中红外光纤激光器在激光医疗领域具有重要的应用,受到广泛关注。研究并实现了2.8μm同步泵浦锁模脉冲光纤激光器。自主研制了大功率单模976nm皮秒脉冲激光器并以此作为泵浦源,以掺铒氟化物光纤环形腔作为谐振器,通过纤芯同步泵浦的方式,在交叉相位调制作用下实现了2.8μm同步泵浦锁模脉冲激光器的制备。锁模脉冲的中心波长为2784.7nm,重复频率为6.534 MHz,脉冲宽度接近光电探测器极限。所提方案不需要在谐振器内插入任何中红外主动或被动调制器,具有系统稳定性好和易于实现全光纤化等优势。     

一种多相延迟锁相环的自校准方案

芯片间数据传输速率的不断提高,导致系统对时钟信号的要求越来越高.延迟锁相环在各种高速通信系统中提供多相位时钟,其相位精度直接影响到数据的误比特率.然而,因鉴相器器件失配引起的相位误差问题在时钟频率提高的同时愈发明显.针对一种基于OTA的延迟锁相环电路鉴相器失配问题,提出了一种环路自校准方案,同时给出校准电路的Verilog-A行为级模型.当鉴相器中两个或门电路之间存在失配误差时,将会在OTA输入端以失调电压的形式引起输出相位偏移;校准电路能够对该失调电压实现检测与计算,并补偿至环路中,使得理想反馈时钟条件下,OTA输入端电压保持相同,压控延迟线延时不再改变,最终能够有效减小因鉴相器失配引起的输出时钟相位误差.基于TSMC 40nm CMOS工艺完成了4相DLL电路的设计,其工作频率范围能够达到10 GHz~12 GHz;联合校准电路模型,通过电路-模型混合仿真结果显示:校准前后,输出时钟相位误差均方值从300fs降低至30fs.     

基于二次相关法的非视域物体定位研究

非视域成像技术是对无法直接观测到的物体进行间接观测的一种技术,本文使用激光光源照射中间介质,光经过中间介质进行多次反射,再使用APD(Avalanche Photon Diode)阵列接收回波信号,最后使用二次相关法进行时间延迟估计,计算回波信号的返回时间,完成对非视域物体的定位。实验表明,该方法可以快速定位非视域物体的位置,在噪声比较大的环境下,比直接使用互相关法定位更加准确。     

SαS分布噪声模型下激光信号互相关时延估计

高斯噪声模型因其能够避免非线性问题且易于工程实现在早期多被采用,然而在实际应用中,往往存在脉冲幅度特性的噪声和干扰。因此本文对非高斯噪声背景下脉冲式激光测距互相关时延估计算法进行了研究。首先采用钟形脉冲模型对发射激光脉冲进行建模、采用SαS(Symmetric Alpha Stable)模型对脉冲噪声进行建模;然后提出了基于Sigmoid函数的互相关时延估计算法,通过检测互相关峰值位置就可以得到回波信号相对于发射激光脉冲的时延;最后对Sigmoid函数中的k值进行分析,通过大量仿真,在发射激光脉冲宽度一定时,激光脉冲幅值A与k的关系为kA≈3时,N[TX-]最小,时延估计效果最好。该方法时延估计效果与直接使用k=1的时延估计效果对比,有明显提升。     

脉间频率编码脉内复合调频雷达信号设计与分析

现代的战场环境复杂多变,机载雷达除了需要具备较高的目标分辨力来完成目标探测任务外,还应具备大时间带宽积、低截获因子、低功率谱幅度、不均匀频谱及最大不确定性等良好的射频隐身性能。为了设计性能良好的射频隐身波形,本文以脉间脉内双重频率编码（interpulse Costas and intrapulse Costas,Costas-Costas）信号的时频特征为基础,在保持子脉冲间频率捷变的同时,在子脉冲内采用Costas频率编码和非线性调频相结合的复合调频方式,得到脉间频率编码脉内复合调频（interpulse Costas frequency coded and intrapulse Costas and NLFM composite frequency modulation,Costas-CN）雷达信号。与单一调制信号、脉间频率编码脉内非线性调频（interpulse Costas frequency coded and intrapulse nonlinear frequency modulation,Costas-NLFM）信号和Costas-Costas信号相比,该信号极大地增加了脉内调频特征的复杂性,增加了无源探测系统分选和识别的难度。仿真表明,Costas-CN信号在模糊函数、自相关特性、功率谱密度及截获因子等方面均有明显改善。在实现雷达探测的同时,该信号又具备良好的射频隐身性能,在现代战争中有广泛的应用前景。      

具有扭曲相位的部分相干矢量光束在海洋湍流中的传输特性北大核心CSCD

基于扩展的惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数(Wigner distribution function,WDF)相结合的方法,推导了部分相干扭曲矢量光束(partially coherent twisted vector beam,PCTVB)在海洋湍流中的M^(2)因子和角扩展的解析式。数值模拟表明:通过调控束腰宽度、扭曲因子、初始相干长度和波长能在一定程度上提高光束抗湍流能力。减少光束初始相干长度,增加波长和束腰宽度可使光束有更小的M^(2)因子,而增大扭曲因子的绝对值,使光束的M^(2)因子更小,光束的抗湍流干扰性更强。随着海洋湍流的温度方差耗散率与温度和盐度比率的减小,动能耗散率、各向异性因子的增加,海洋湍流对光束的影响变小,光束将具有更好的传输质量。