Δ∑模数转换器中数字抽取滤波器的设计

抽取滤波器是过采样模数转换器中的重要组成部分。低字率、高采样频率的数字调制信号被转换成高字率、奈奎斯特频率采样的信号。该文介绍了应用于不同过采样率的通用数字抽取滤波器的设计,适用于一阶到七阶的Δ∑调制器,输入字长从1bit到32bit。设计和实现了一个过采样率为256的数字抽取滤波器,应用于三阶级联的Δ∑调制器。该抽取滤波器包括:级联积分梳状滤波器、补偿滤波器和一个窄带有限冲击响应半带滤波器。滤波器系数都采用CSD(Canonic SignedDigit)码实现。多级多采样率信号处理电路被用来实现补偿和半带滤波。整个滤波器经过了FPGA验证,输出正弦波的信噪比达到了110dB。     

△∑模数转换器中数字抽取滤波器的设计

抽取滤波器是过采样模数转换器中的重要组成部分。低字率、高采样频率的数字调制信号被转换成高字率、奈奎斯特频率采样的信号。该文介绍了应用于不同过采样率的通用数字抽取滤波器的设计，适用于一阶到七阶的△∑调制器，输入字长从1bit到32bit。设计和实现了一个过采样率为256的数字抽取滤波器，应用于三阶级联的△∑调制器。该抽取滤波器包括：级联积分梳状滤波器、补偿滤波器和一个窄带有限冲击响应半带滤波器。滤波器系数都采用CSD（Canonic Signed Digit）码实现。多级多采样率信号处理电路被用来实现补偿和半带滤波。整个滤波器经过了FPGA验证，输出正弦波的信噪比达到了110dB。     

二阶采样下实带通信号的复解析恢复

本文讨论了实带通信号在二阶非均匀采样下使实带通信号恢复为两倍带宽内的复解析信号,且相位保持不变,实现了Ｉ、Ｑ信道的数字变频器,避免模拟方式的Ｉ、Ｑ信道不平衡问题。     

带通信号非均匀采样理论的研究

为拓宽带通信号非均匀采样的采样频率范围,提出了一种周期性非均匀带通采样方法,该非均匀采样的平均采样频率在数值上等于带通信号无失真均匀采样的采样频率. 分析了采样后信号频谱的混叠问题,在此基础上,给出了无失真重建时内插函数的傅里叶像函数应该满足的条件. 计算机仿真实例验证了非均匀采样时内插函数的计算和带通信号的重建过程.     

一种直流干扰下带通信号的检测方法

本文基于直流干扰下的带通信号，运用带通采样定理进行采样，以低于两倍带通信号最高频率进行采样检测，使带通信号有效频段内不出现直流干扰，避免了混叠。重点对采样频率的选择进行了研究，并给出了不同采样频率下的计算机仿真结果。     

带通均匀欠采样技术及其应用

带通信号处理技术,广泛用于通信、雷达等领域。随着数字技术的发展,人们越来越希望在射频端实现数字处理。但是数字信号处理却远远不能跟上,而对带通信号的欠采样技术,则使中频乃至射频数字处理成为可能。本文将综述、讨论带通均匀欠采样技术及一些应用。     

带通均匀欠采样技术及其应用

带通信号处理技术,广泛用于通信,雷达等领域。随着数字技术的发展,人们越来越希望在射频端实现数字处理,但是数字信号处理却远远不能跟上,而对带通信号的欠采样技术,则使中频乃至射频数字处理成为可能。本文将综述,讨论带通均匀欠采样技术及一些应用。     

基于DFT滤波器组的多信号高效数字下变频

高速采样数据的快速下变频是大监视带宽数字接收机研究中的一个难点问题,该文基于DFT滤波器组提出了一种多信号的高效数字下变频结构。该结构在完成高采样率下的宽带高效数字下变频和采样率变换的同时,还具备并行处理多信号的能力,其结构中单级乘法结构的采用不仅缩短了处理时间,还减少了所需的硬件资源,在面对参数变化的信号时,优势更加明显。计算机仿真和FPGA硬件仿真验证了该结构的可行性。     

信号采样对Cs2LiYCl6:Ce3+探测器中子-伽马甄别性能的影响

针对核脉冲信号数字处理中采样率与采样深度对粒子脉冲形状甄别效果的影响问题,本文基于Cs₂LiYCl₆∶Ce³⁺(CLYC)探测器进行²³⁹Pu-Be中子场中子/伽马射线混合信号采集,研究几种中子/伽马射线脉冲波形甄别算法以及这些算法对波形采样率和采样深度的适应性。研究结果表明：基于积分算法的电荷比较法与内积算法的k-means聚类配合向量投影法对采样率、采样深度、噪声的适应能力都好于基于微分算法的脉冲梯度法;由于k-means聚类配合向量投影法对向量维度敏感,在抗低采样率方面不如改进的电荷比较法,而在抗低采样深度方面二者能力相当;XGBoost和LightGBM这2种机器学习算法在采样率降至12.5 MS/s和采样深度降至4 bit后仍可获得100%的甄别准确度,在波形采样率和采样深度较低时相比传统算法优势明显。     

过采样方法的应用研究

提出一种过采样-脉冲计数方法,用于从基带信号或FSK、BPSK等数字调制信号中恢复二进制序列,也可以用于信道的信噪比估计中。该方法是在一个码宽内对信号多次采样,并对每个码宽内的脉冲进行计数,然后把计数结果用于符号的判决或估计信道的信噪比。仿真实验结果表明,该方法在误码率性能上要优于匹配滤波法;同时,该方法在用于信噪比估计时不仅估算精度比现有的两种方法高,而且估算结果与观察长度无关,因而更适合现代通信对实时性的要求。     

基于谱分析的信号分类算法研究

本文通过对常用数字信号的频谱及高次方谱进行分析,通过信号频域区别提取一组有效特征对常用数字信号进行分类。这组特征提取简单,且无需任何先验知识。仿真结果表明,在信噪比不低于0dB的情况下,正确识别率达到95%以上。     

S/N Ratio of 4-Channel A/D Geological Radar Non-uniform Sampling Signals

Using the quantitative error probability density method we studied the S/N ratio of alternately sampled signals digitized by a 4-channel A/D. A complete expression for the S/N ratio of a 4-channel A/D non-uniform sampling signal was deduced. First we obtained an expression for the S/N ratio of a 1-channel A/D uniform sampling signal when the sampling frequency was equal to or greater than 2 times the frequency of the sampled signal. Based on the S/N ratio of a 2-channel A/D,alternating,non-uniform sampling signal,we analyzed the distribution of quantitative error using the quantitative error probability density method and the distribution convolution formula. From this the S/N ratio expression of a 4-channel A/D sampling signal was deduced. The simulation result shows that the deduced expression is correct.     

基于S-method的多分量雷达辐射源信号检测

针对传统时频方法在处理多分量雷达辐射源信号时存在交叉项,不能检测各分量信号时域参数,难以适应低信噪比环境的问题,提出一种基于S-method(SM)的多分量雷达辐射源信号检测新方法。该方法首先计算信号的SM时频分布,然后在时频面的基础上检测各信号分量的瞬时频率和脉冲起止时间。实验结果表明,该方法能处理线性及非线性调频信号、时频分辨率高且不受交叉项干扰,时域检测精度大于98.60%,频域检测精度大于99.48%,信噪比降低时仍然保持强检测能力。     

Novel method for frequency hopping signals blind identification in the compressed domain

A novel method to blindly identify frequency hopping signals is presented in the compressed domain. The samples obtained by compressive sampling effectively maintain the structure of and the information on the original signal, so the task of identification of the original signal could be done by directly processing the sampling values. The method is based on the difference in numerical characteristic between sampling values. According to the different characteristics of the expectation of sampling values under different hypotheses, identification is accomplished by using the deviation of the actual sampling values from the expectations under the corresponding hypothesis as the criterion. Without reconstructing the frequency hopping signal itself,hopping frequencies can be estimated through a small number of measurements by the compressive sampling algorithm. Simulation results have proved that the proposed method is adequate to the environments in which the signal-to-noise ratio is higher than -2dB. Meanwhile, compared with other traditional methods, the proposed algorithm greatly reduces the amount of data, the computational complexity, and the identification time.     

基于小波变换与SVM的调制信号识别方法

为了准确地识别通信信号的调制方式,运用小波变换与支持向量机（SVM）对调制信号类型进行识别。采用小波分解重构方法对常用3种模拟信号和6种数字信号提取特征值,将提取的小波特征参数送到 SVM判决器,对信号调制类别进行训练与测试,得到平均识别率。实验结果表明,在信噪比不低于5 dB时,识别率达到了100%,具有良好的分类性能和抗噪能力。     

非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法

针对非半周期采样信号的相位差估计问题,提出一种非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法。首先,利用频率估计的相位匹配方法对采样信号进行频率估计,得到采样信号的频率估计值;其次,对采样信号进行互相关,得到互相关信号,并通过采样信号的信号时移和互相关构造一路新的互相关信号,使两路互相关信号具有相同的误差项;然后,利用两路互相关信号得到相位校正互相关信号;最后,利用相位校正互相关信号和频率估计值获得采样信号的相位差估计值。理论分析表明,该方法消除了采样信号非半周期采样对相位差估计的影响,无需预知信号幅值即可实现采样信号相位差的无偏估计。为验证所提方法的有效性和优越性,在不同相位差、信噪比和信号长度条件下对本文方法进行了仿真实验,并利用科氏流量计进行了应用实验。仿真实验结果表明,本文方法有效提高了非半周期采样信号的相位差估计精度,其相位差估计精度优于互相关方法、数据延拓式相关方法和正交时延估计方法的相位差估计精度,更接近克拉美罗下限。科氏流量计流量测量实验验证了本文方法在实际应用中的有效性。     

基于傅立叶分析的非均匀采样信号内插重构方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,从随机过程的角度研究非均匀采样信号的谱特性,提出频域均匀抽样傅立叶逆变换的非均匀时域采样信号重构方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用傅立叶变换得到非均匀采样信号的频谱曲线,由采样时刻随机均匀分布的特点,得到反应原信号频谱特性的非均匀采样信号频谱数学期望,再由频域抽样理论重构原信号。MATLAB仿真实验验证了这种非均匀采样信号分析与重构方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,得到了可靠的符合实际的机械正弦抖动幅频曲线并重构出激光陀螺正弦抖动机构的输出信号。     

多信道接收机的不一致性校正

为适应高速的信号采集速率,本文采用了一种降采样率的数字信号处理方法,计算机模拟的结果表明该方法是可行的。     

无数字时延滤波器的宽带大规模阵列雷达去斜算法

在宽带雷达接收机中,为了降低宽带信号采样对模数转换单元性能的要求,需对接收的宽带信号进行去斜处理。传统去斜处理算法需使用数字时延滤波器,具有设计复杂、成本高的缺点,因此不适合大规模阵列应用。为了解决此问题,提出一种无数字时延滤波器的去斜处理算法,通过频率和相位补偿,使各通道数据达到一致,从而省去数字时延滤波器,简化了系统的设计复杂度。结合子阵划分技术,减少处理通道数量,降低系统硬件成本与数据处理难度。同时,还分析了所提算法中回波时延估计误差的边界条件。仿真结果表明,相比传统算法,该算法输出信噪比更高,且对回波时延估计误差的敏感度更低。     

一种多波段搜索雷达模拟器的收／发设计

文章详细地介绍一种多波段搜索雷达模拟器的收发设计。系统采用基带I/Q数字信号及数字上变频技术、宽带直接频率合成、直接中频采样等技术实现了多种雷达模拟信号及杂波信号的产生及多波段宽带信号的接收。采用宽带干扰侦察接收技术实现自适应跳频增强接收机的抗干扰措施,能快速有效的对干扰机的干扰效果进行评估。