• 2010年第8卷第3期文章目次
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    • 高速通用数字调制器的设计与实现

      2010, 8(3):247-250.

      摘要 (13064) HTML (0) PDF 471.65 K (12457) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高调制器的灵活性和可扩展性,设计了一个中心频率和符号速率可调,且支持多种调制体制的高速通用数字调制器方案,并能产生中频为80 MHz,带宽为7.936 5 MHz的正交相移键控(QPSK)信号和16QAM(正交幅度调制)信号。集中论述基于软件无线电的通用调制算法、符号映射原理和高速成形滤波模块的具体实现。测试结果表明,该方案开放性好,结构简单,体积小,具有一定的实用性和通用性。

    • 基于RCPT编码的自适应选择合并混合ARQ算法

      2010, 8(3):251-256.

      摘要 (6080) HTML (0) PDF 489.56 K (5265) 评论 (0) 收藏

      摘要:混合自动重传请求(ARQ)作为一种差错控制技术被采纳为3GPP长期演进项目(LTE)的关键技术。基于速率兼容截断Turbo(RCPT)编码的混合ARQ算法,因其性能优异、实现复杂度低而被广泛关注。传统混合ARQ算法主要包括Chase合并方式混合ARQ,其在高信噪比条件下提供较大的性能增益;以及增量冗余(IR)方式混合ARQ,其在低信噪比条件下提供了更精确的速率控制。本文结合现有方法提出了一种基于RCPT编码的自适应选择合并混合ARQ算法,它在不同信噪比条件下自适应地选择Chase合并方式混合ARQ与IR方式混合ARQ,并且在接收端自适应地选择合并可靠性较高的传输码块。本文对其在瑞利衰落信道中的性能作了理论分析,并且进行了仿真,同时与传统的Chase合并方式混合ARQ以及IR方式混合ARQ作了性能比较。比较结果显示本文的算法在瑞利信道中比传统算法具有更为优异的性能以及相似的复杂度。

    • 基于CC2431实现的无线传感器网络定位

      2010, 8(3):257-260.

      摘要 (12418) HTML (0) PDF 353.14 K (7436) 评论 (0) 收藏

      摘要:无线传感器网络(WSN)中的定位技术是目前该领域研究的热点。对无线传感器网络中常用的定位技术进行了概述,着重分析了基于接收的信号强度指示(RSSI)定位技术的误差来源及减小误差的办法。重点讨论了利用CC2431内嵌的定位引擎实现的无线传感器网络定位功能及其原理,并通过实际测试验证了其定位准确度满足本应用需求,最后对该定位系统的各项性能指标进行了全面的分析总结。

    • 一种实现密集假信号的方法

      2010, 8(3):261-264.

      摘要 (6280) HTML (0) PDF 419.57 K (4344) 评论 (0) 收藏

      摘要:密集假目标干扰可以对雷达实施有效压制,使雷达无暇顾及真目标,甚至使雷达信号处理饱和。延时叠加法或卷积技术可以产生密集假信号,但它们会占用较多的资源。本文提出了一种新的密集假信号产生方法——分段重构法,该方法没有费时的乘法运算,占用的存储资源少,只与脉冲宽度有关,与假目标个数无关。仿真和试验验证了该方法的有效性。

    • 多机协同控制下的航迹欺骗技术

      2010, 8(3):265-268.

      摘要 (5798) HTML (0) PDF 354.55 K (4813) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着数据融合技术的普遍应用,雷达组网系统很容易识别对单部雷达的航迹欺骗。为了能够有效欺骗雷达组网,本文介绍了多机协同控制下的航迹欺骗技术:装备有电子对抗措施(ECM)的隐身电子战斗机(ECAV)通过采用距离延迟技术来欺骗雷达,使得雷达在其更远处进行定位,从而探测到一种被称为幻影的假目标,在经过一连串的虚假定位后便产生了虚假航迹;介绍了通过ECAV编队协作来产生具有空间、时间相关的虚假航迹的工作原理,给出了假目标的运动方程和约束条件,并提出了解决该技术问题的一些方法。经仿真验证,该技术具有一定的可行性和实用性。

    • 方位录取系统的设计与实现

      2010, 8(3):269-272.

      摘要 (4781) HTML (0) PDF 463.33 K (3960) 评论 (0) 收藏

      摘要:雷达中的方位录取系统会直接影响到雷达的测量准确度,为了实现自动录取多种不同的角度传感器送出的天线方位角信息,本文设计了一种多功能的方位录取系统。介绍了角度传感器输出信号的测量原理、多功能方位信息处理单元的结构组成以及定北仪的工作原理,阐述了该方位录取系统的主要硬件实现电路和数据融合处理的工作流程。在实际应用中证明了该系统完全满足雷达的准确度要求。

    • FDTD分析准八木天线的算法实现

      2010, 8(3):273-275.

      摘要 (6415) HTML (0) PDF 386.53 K (4538) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍时域有限差分(FDTD)法计算准八木天线驻波比的算法实现方法。文中利用模型描述文件对天线进行了建模和网格划分;将各向异性完全匹配层(UPML)吸收边界分区编写,并利用区域的对称性简化了程序;采用带内阻的电压源作为激励源;最后从总电压中分离出入射电压和反射电压,得到了准八木天线的驻波比。实际制作了一个准八木天线并进行了测试,计算结果与实测结果基本一致,表明该实现方法是正确和有效的。

    • 雷达系统超精简流式AES加密器设计和优化

      2010, 8(3):276-280.

      摘要 (4719) HTML (0) PDF 502.98 K (4669) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足雷达系统对信息加密传输的要求,对高级加密标准(AES)的计数模式(CTR)重新设计,将其改进成流加密的工作模式。通过进行结构折叠和算法重用,有效地减小了资源占用,提高了吞吐率。在Spartan3型号的FPGA上,仅占用728个slice就可以实现276.53 Mbps的吞吐率。本设计实现了节省硬件资源的纯逻辑模式和速度较高的分布式内存模式,并且完成实时密钥调度和流水线设计,获得了高可靠性、高吞吐率和高安全性。通过对实际雷达数据的加密实验,验证了该设计的有效性,显示了流加密模式的AES在雷达系统加密传输中的强大潜力。

    • 干涉合成孔径雷达多层次数据仿真

      2010, 8(3):281-285.

      摘要 (6042) HTML (0) PDF 842.55 K (4377) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对干涉合成孔径雷达(InSAR)系统研究提供数据源,提出了一种InSAR多层次数据仿真器(包括原始信号级(RSL)、单视复图像级(SIL)和干涉相位级(IPL)),该仿真器能同时适用于星载和机载合成孔径雷达(SAR)/InSAR数据仿真,并针对雷达后向散射系数在InSAR中的应用作了一定的改进。对每一层次InSAR数据仿真实现进行讨论:对于RSL仿真,通过利用信号生成的对称性,基于CPU的多线程处理和基于图形处理单元(GPU)的超线程处理等手段,大大提升原始回波生成速度;对于SIL仿真,提出了一种快速有效的InSAR复图像生成方法;对于IPL,提出了一种由几何去相关而引入的相位噪声模型。最后,实验结果证实了理论分析的正确性。

    • 心电信号降噪小波函数选取的定量研究

      2010, 8(3):286-289.

      摘要 (5241) HTML (0) PDF 279.76 K (4841) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了定量地评估不同小波函数对心电(ECG)信号的降噪效果,建立了含噪声的ECG模型作为实验标准信号,采用正交小波变换和不同阈值方法来对该标准信号进行高频噪声消除实验,通过信噪比参数结合波形形态来衡量降噪效果。实验表明,当降噪后信噪比接近标准信号信噪比时,降噪效果最佳,得到既能保证信号失真度小又具有较高信噪比的降噪方案和适用于ECG信号小波分解和重构的小波函数,最后通过MIT-BIH数据库数据验证了利用该研究结果能够有效地消除ECG信号中的高频噪声。

    • 强背景杂波下月球次表面回波的识别方法

      2010, 8(3):290-296.

      摘要 (4927) HTML (0) PDF 1.09 M (4113) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效探测月球次表层结构,本文基于月球次表面天底点回波和表面非天底点回波(杂波)的相干与非相干特性,提出在月球次表面地形变化不大的情况下,由累积取平均的方法来减小表面非天底点回波从而识别次表面回波的方法。以数值模拟的月海与月陆表面雷达探测仪回波为例,验证了该方法的正确性与可行性,并讨论了累积平均数目对次表面回波提取结果的影响。本文所述方法也可以应用到火星等其他外星球次表层结构的探测中。

    • 环视SAR成像处理中的几何失真校正方法

      2010, 8(3):297-302.

      摘要 (5124) HTML (0) PDF 614.68 K (4481) 评论 (0) 收藏

      摘要:环视合成孔径雷达(SAR)工作于波束扫描模式,雷达天线以垂直地面方向为轴线作圆锥扫描,实现对载机周围360°范围内的聚焦成像。为了研究环视SAR成像处理中几何失真校正问题,通过波束扫描至空间不同位置处的成像几何关系,分析了成像过程中引起几何失真的机理,提出了一种基于子图像素实际地理坐标的几何失真校正方法。利用文中给出的方法对实测环视SAR数据进行处理,得到无几何失真的SAR图像,证明该方法有效。

    • 基于小波变换的心音信号降噪方法

      2010, 8(3):303-307.

      摘要 (6195) HTML (0) PDF 606.17 K (5471) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了弥补传统阈值函数在消噪过程中存在的不足,得到高信噪比的心音信号更好地进行心音分析,本文提出一种新的阈值函数。该函数通过灵活调节参数a和m的大小,更好地对染噪心音信号小波分解的每一层高频系数进行阈值量化。仿真中,应用传统的软、硬阈值函数及新阈值函数分别对大量的标准心音信号进行消噪处理,并对消噪效果进行了比较分析,同时将新阈值函数应用到实测心音信号消噪中。结果表明,新阈值函数能有效地消除噪声和保留心音信号的特征,具有较强的实用价值。

    • 基于DSP的FQPSK/CEFQPSK调制器实现

      2010, 8(3):308-312.

      摘要 (6183) HTML (0) PDF 373.93 K (4205) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先介绍了适用于深空通信的费赫尔正交移相键控(FQPSK)调制技术。为了改善其包络起伏特性,又介绍了一种严格的恒包络调制技术——恒包络正交移相键控(CEFQPSK),它不但保持了FQPSK较高的带宽效率、无干扰和抖动的优点,而且实现了严格的恒包络,能够将发射机射频功率放大器效率发挥到最大。最后采用了一系列简化运算的处理方法,在TI公司的DSP中实现了这2种调制,达到信号高速输出的目的。

    • 基于带通采样的高速数据采集系统设计

      2010, 8(3):313-317.

      摘要 (10314) HTML (0) PDF 397.43 K (12154) 评论 (0) 收藏

      摘要:高速数据采集系统是现代雷达信号处理不可缺少的重要组成部分。文章以宽带侦察接收机信号处理为应用背景,论述了一种基于带通采样的高速数据采集系统的设计方案。该方案以Xilinx公司Virtex-5系列FPGA为平台,控制高速模数转换器ADC08D1000,完成数据采样、传输、存储、信号处理功能,并选取高速FIFO作为存储设备,解决数据率转换问题。该系统实现了软件、硬件设计,测试结果验证了方案的可行性。

    • 近地面1553B通信系统HEMP效应试验

      2010, 8(3):318-323.

      摘要 (5070) HTML (0) PDF 389.05 K (4397) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了考察地面设备抗高空电磁脉冲(HEMP)性能,确定关键耦合节点,寻求有效的加固方法,进行了带1553B通信电缆的某地面监控系统的功能演示设备HEMP效应试验。通过分析电磁脉冲主要耦合通道,针对耦合通道设计实验方案,测试了1553B通信线缆及变压耦合器端口的HEMP耦合信号,分析了系统中变压耦合器及隔离变压器对耦合干扰信号的影响,同时对低通滤波器降低HEMP耦合的加固方法进行了验证。实验结果显示1553B通信系统具有较好的抗HEMP性能,变压耦合器对端口耦合信号有较大影响,采用低通滤波器可以简单有效地降低HEMP耦合强度。

    • 用于X波段行波管实验的脉冲电源研制

      2010, 8(3):324-327.

      摘要 (5973) HTML (0) PDF 413.66 K (4328) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于X波段行波管实验研究的需要,研制了行波管脉冲电源系统。该脉冲电源系统主要由阳极控制电源、慢波线电源、收集极电源、辅助电源和控制系统组成,其中关键在于阳极控制电源的研制。针对阳极控制电源的输出脉冲宽度变化大的特点,采用串联固态开关控制阳极电压。实验结果表明,该脉冲电源系统满足行波管实验研究的要求,在X波段行波管上实现了阳极脉冲电压脉宽在4 μs~3 000 μs内连续可调。

    • 康普顿散射对X射线透射谱的影响

      2010, 8(3):328-330.

      摘要 (5963) HTML (0) PDF 443.21 K (6248) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用一定组分的材料对X射线进行辐射屏蔽,可以吸收大部分的低能光子,减少X射线对电子系统的辐射损伤。但通过研究发现,由于康普顿散射的影响,在一定条件下,透射谱中的低能光子数不但没有减少反而大于入射谱,这对于电子元器件的辐射防护是不利的。通过改变入射源光子能谱、探测器位置、屏蔽材料类型以及屏蔽材料厚度等参量,采用蒙特卡罗方法计算并分析了散射光子对X射线透射谱的影响,得到了康普顿散射光子对X射线透射谱的影响规律,并提出了降低散射光子影响的几种措施。

    • 基于自适应光学的大气光通信波前校正实验

      2010, 8(3):331-335.

      摘要 (4246) HTML (0) PDF 382.60 K (4809) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了缓解大气光通信中由于大气湍流的影响而产生的波前畸变、反射等严重影响通信质量的现象,文章采用了自适应光学技术,即对畸变波前进行重构后再利用反射变形镜进行修正的方法,从理论分析、实验研究方面开展了自适应光学修正传输波前的研究工作。研究结果表明:在相同实验条件下,在保持链路误码率定量为(1×10-6)时,使用自适应光学技术比不使用时系统发射功率减小了50%。在近地大气激光通信中,自适应光学技术在增加系统增益,减小系统误码率方面效果显著。

    • 基于UML的UDP通信仿真测试软件设计与实现

      2010, 8(3):336-340.

      摘要 (4388) HTML (0) PDF 291.16 K (4511) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对在搭建某控制及通信软件的仿真测试平台时出现的有关用户数据报协议(UDP)通信的测试用例、故障难以注入的问题,提出了UDP通信仿真测试软件解决方案,并采用统一建模语言(UML)对该软件进行设计和描述,实现了对多个与被测件进行UDP通信的外围软件的通信功能仿真,方便了用户在所搭建的仿真测试平台中注入与UDP通信相关的测试用例、故障,提高了软件测试的效率及有效性。

    • USB外设网络集中监控装置的研制

      2010, 8(3):341-344.

      摘要 (4824) HTML (0) PDF 371.04 K (3900) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据涉密USB外设信息安全管理的要求,基于网络客户端/服务器模型,研制了一种USB外设网络集中监控装置。根据构建的USB外设的唯一性标识,采用集线器收发装置扩展USB接口插槽,用嵌入式USB接口设备存放装置获取和识别每一个USB插槽上的USB外设的唯一性标识和状态信息,并通过Ethernet传输到远程的监控中心。采用Winsock编程技术在监控中心上实现网络服务器功能。通过远程监控中心使USB外设的借出和归还状态处于实时有效的监控之下,并能根据报警规则触发报警。该装置具有体积小、安装方便、可靠等优点,可通过涉密内网实现本单位涉密USB外设的集中管理。

    • 脉冲雷达高度表通用测试设备的设计

      2010, 8(3):345-348.

      摘要 (5021) HTML (0) PDF 271.74 K (3965) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用虚拟仪器技术可提高测试系统的灵活性和可扩展性。文中介绍了一种脉冲雷达高度表的通用测试设备的设计方法,以计算机和标准仪器为硬件平台,通过Visual C++调用LabVIEW编写的控制标准仪器的动态库函数,可以对脉冲雷达高度表的工作电压、发射频率、接收频率、动作灵敏度、发射功率等参数进行测量。通过Visual C++编写的界面程序可直接显示、打印、存储测量结果,可供以后查询。利用参数化设计技术和数据库建模知识,通过在参数表中增加记录和升级动态库函数可以方便地用该测试设备测试其他的脉冲雷达高度表。

    • 基于脚本和URL传递参数的Web部份访问控制技术

      2010, 8(3):349-352.

      摘要 (5278) HTML (0) PDF 276.13 K (4190) 评论 (0) 收藏

      摘要:访问控制是信息安全和开放的Web服务器必须满足的安全需要。主流的访问控制技术是从系统整体考虑,提供实施访问控制策略的技术平台。文章从信息安全和经济效益的角度综合考虑,提出了针对不同Web需求的部分访问控制技术,它在整体访问控制技术平台的基础上,根据Web访问浏览实际过程,利用脚本ASP执行访问任务的特点,以及URL传递参数表达资源在数据库中的位置属性,实现对Web信息资源的部分访问控制,在低成本付出的基础上解决了Web访问的安全性问题。

    • 基于蓝牙技术和ARM的无线抄表系统

      2010, 8(3):353-356.

      摘要 (4861) HTML (0) PDF 343.78 K (4290) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于蓝牙技术和ARM的无线抄表系统。在分析了无线抄表需要的基础上,设计了系统整体结构。采用CSR公司的蓝牙芯片作为核心,设计出蓝牙通信装置。为了提高系统整体性能,系统核心部件集中器采用ARM微处理器为主处理器;为了实现数据远程传递,采用了GPRS模块。通过研究集中器的工作流程以及蓝牙微微网的通信,进行软件设计,给出了软件流程图。应用结果表明该设计方案高效、可靠,性能良好,能弥补现行方案的不足。

    • 气球控制安全中的双机冗余设计

      2010, 8(3):357-359.

      摘要 (4969) HTML (0) PDF 251.01 K (4123) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析现代战争的特点和气球载雷达的功能,指出气球载雷达具有长时间浮空的特性。为了满足气球控制系统稳定可靠,能够长时间滞空工作的要求,提出了一种采用双计算机并行工作,热备份冗余切换的双机容错系统的设计方案。通过实际项目验证,气球可以数月系留工作,满足气球载雷达球控系统滞空工作的高可靠性要求。

    • 大型系留气球测控系统软件设计

      2010, 8(3):360-363.

      摘要 (4866) HTML (0) PDF 285.16 K (4075) 评论 (0) 收藏

      摘要:大型系留气球长时间滞空的特点,决定测控系统的稳定和可靠工作非常重要。根据大型系留气球测控系统的组成与软件体系结构,提出球上测控软件(包括初始化、通信处理、数据处理、气球控制、通信电台控制和应急处理)、地面显控软件的设计要点。工程实践表明,双路冗余设计是增强大型系留气球测控系统可靠性的有效手段。

    • 一种恶意软件分析中检测虚拟环境的方法

      2010, 8(3):364-367.

      摘要 (4812) HTML (0) PDF 260.40 K (4644) 评论 (0) 收藏

      摘要:安全厂商普遍使用虚拟环境来分析恶意软件,但是很多恶意软件都使用了检测虚拟机的技术来对抗对其的分析。文章介绍了3种主要的检测虚拟环境方法,给出了相应的对抗措施来防止对虚拟环境的检测。设计了一种新的基于性能比较的检查虚拟机和模拟器的方法,实验结果表明,该方法能够有效地检测出虚拟机和模拟器,如VMware软件和模拟器Qemu。

    • 利用CUDA实现上位机的实时目标跟踪

      2010, 8(3):368-371.

      摘要 (5640) HTML (0) PDF 318.30 K (4525) 评论 (0) 收藏

      摘要:在上位机进行实时目标跟踪,使用传统的CPU进行计算往往由于数据处理量大而消耗很多计算时间,影响实时性和跟踪效果。近年来,nVidia公司提出的CUDA架构利用GPU进行并行计算,极大提高了运算速度。本文在介绍CUDA架构的特性及软硬件实现原理的基础上,利用CUDA来实现上位机的实时目标跟踪,并与传统方法的计算速度进行了比较。结果表明,CUDA的应用使上位机目标跟踪的实时性得到了很大提升,可以将其应用于其它众多领域。

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