李道通[1]2016年在《多通道频带合成辐射计性能分析及实验验证》文中研究说明辐射计是一种具有很高灵敏度的接收机,通常用于测量物体热辐射,辐射计的温度灵敏度是辐射计系统的主要指标之一。对于单一通道的辐射计接收机,通过采用高性能的微波器件和增加检波前带宽的方法,在一定程度上可以提高辐射计的温度灵敏度进而满足各种实际应用要求。然而对微波辐射计来讲,虽然很难在辐射计系统电路结构类型上有所突破性改进,但是这是微波辐射计研究的一个重要研究方向,对微波辐射计的应用也尤为重要。本文以如何利用新的电路结构提高辐射计温度灵敏度为出发点,提出了通过多通道频带合成的方法以提高灵敏度。同时,为了实现多通道频带合成辐射计系统的集成化和小型化,对多通带滤波器、波导滤波器及波导到微带过渡进行了研究。本论文的主要研究工作包括以下几个方面:根据现有传统辐射计的特点以及其在改善温度灵敏度问题上存在的局限性,在传统辐射计的基础上提出了利用多通道频带合成的方法提高辐射计温度灵敏度。本文详细介绍了多通道频带合成辐射计系统的工作原理及实现方法,并结合实例说明了频带合成辐射计中工作频带的变化情况。同时,根据传统辐射计温度灵敏度公式,推导出了多通道频带合成辐射计的温度灵敏度公式。为了便于利用传统辐射计温度灵敏度公式表示多通道频带合成辐射计温度灵敏度,本文推导得出了两者之间的关系式。为了验证多通道频带合成辐射计温度灵敏度公式的正确性,利用信号与系统相关理论,对多通道频带合成辐射计温度灵敏度公式进行了推导验证。结合对多通道频带合成辐射计的理论分析,本文利用仿真和实验验证的方法对所提出的多通道频带合成辐射计进行验证。在仿真验证方面,首先建立多通道频带合成辐射计系统仿真模型及相关的元器件仿真模型。其次作为多通道频带合成辐射计仿真的对照组,按照传统辐射计系统原理建立了单通道直接检波和超外差辐射计系统仿真模型。再次,建立了两个双通道频带合成辐射计仿真系统模型和一个叁通道频带合成辐射计系统仿真模型,并仿真得出对应的系统温度灵敏度,并与理论值做对比。最后对比了多通道频带合成辐射计与传统单通道频带合成辐射计温度灵敏度的关系,验证了多通道频带合成辐射计理论的正确性。在实验方面,首先根据系统平台要求,研制了对应的电路模块。其次,利用所研制的模块搭建了直接检波和超外差辐射计系统实验平台以及双通道频带合成辐射计系统实验平台,并通过定标实验得出对应的温度灵敏度。最后,对比双通道频带合成辐射计与直接检波和超外差辐射计的温度灵敏度之间的关系,验证了多通道频带合成辐射计理论的正确性。由于现有辐射计系统仿真模型的局限性,不能够真实地模拟宽带辐射计系统,如系统增益频响波动和等效噪声温度的频响波动对宽带辐射计系统温度灵敏度的影响。本文提出了宽带辐射计系统仿真模型。该模型可以真实地模拟实际辐射计系统工作情况(如随频率变化的噪声系数、增益的频响波动及系统工作温度的改变等)及定标。在同一个仿真模型中,利用频域仿真可以获得如等效带宽等频域参数,通过时域仿真模拟定标,进而得到仿真温度灵敏度。为了验证噪声系数的频响波动对温度灵敏度的影响,提出了系统噪声系数模型,进行模拟实际辐射计系统中噪声系数的波动情况。结合系统噪声系数模型和宽带辐射计仿真模型验证了随频率变化的噪声系数与温度灵敏度之间的关系。系统增益波动对等效带宽有着直接影响,进而影响温度灵敏度。利用宽带辐射计系统仿真模型、系统噪声系数模型以及辐射计等效带宽模型,通过模拟定标验证了等效带宽与辐射计温度灵敏度之间的关系以及宽带辐射计仿真模型的正确性。最后通过具体的实验验证了所提出的噪声波动与温度灵敏度的关系,辐射计等效带宽与温度灵敏度的关系以及宽带辐射计仿真模型的正确性。为了实现辐射计系统的小型化及提高集成度,本文对多通带平面滤波器、波导滤波器及具有滤波功能的波导到微带过渡进行了研究。在平面滤波器方面,首先对枝节加载和阶梯阻抗谐振器做了理论分析,在此基础上利用不同结构的谐振器研制了小型化的单通带、双通带、叁通带、四通带滤波器、超宽带滤波器和具有陷波特性的超宽带滤波器。其次,提出了仅利用一个环形谐振器实现单通带、双通带和叁通带带通滤波器的方法,并给出了理论分析及设计实例。在波导滤波器方面,研制了叁款具有不同工作频带和低插损的W波段宽带鳍线滤波器。实现方法简单,便于与其他系统集成。为了进一步实现系统小型化设计,结合波导到微带过渡和滤波器的特点,提出了具有滤波功能的波导到微带过渡。该结构在不增加体积的前提下实现了波导到微带过渡和带通滤波器的双重功能,使得一个器件多个功能实现了小型化设计。同时还在阻带内引入了多个传输零点,提高了选择性和带外抑制特性。
黄玉划[2]2002年在《电子系统中的双模噪声研究》文中进行了进一步梳理非高斯噪声是现代信号处理理论的研究热点之一。国内外已进行过很多研究。但一般都未给出具体的数学模型。因此，一般都是定性处理。其方法具有深远广泛的普遍意义。但对于具体情况，很可能不是最佳处理方法。双模噪声是由两种噪声迭加成的简单混合噪声，从整体上说属于非高斯噪声。本文基于的叁种模型还是比较典型的，兼容了高斯噪声和一些非高斯噪声，因此，其方法也有一定的普遍意义。例如，对于高斯噪声迭加码间干扰，一般采用均衡法解扰，会产生误码增值现象。而本文的方法是基于最大似然准则的，确保信号接收准确。 非高斯噪声的研究方法一般是高阶统计量法；而本文用二阶统计量就把不少问题解决了。 本文对原建立在高斯噪声基础上的通信和信号处理理论给予了一定的完善和补充。主要工作如下： 1．分析了双模噪声下一些通信系统的抗干扰性，以说明双模噪声的特点。 2．深入分析了双模噪声模型的统计特性，为模型转换及精确估计噪声和信号参量提供了理论依据。 3．双模过程主要有叁种模型，叁种模型各有优缺点。本文给出了模型转换算法，以方便研究；并从检测性能和估计精度的角度验证了其有效性，从而说明双模噪声思想是一种实用的想法。 4．通过对窄带双模过程的详细研究，说明了双模噪声的现实存在性，为准确评估双模噪声下通信系统的包络检波性能提供了可能。 5．关于双模噪声中信号的检测，国外对双模噪声的一种模型的研究较成熟，并从信噪比的角度给出了检测性能；本文对叁种模型进行了综合比较研究，并从误码率的角度给出了检测性能。 6．对双模噪声中起伏参量信号的检测进行了较详细的研究。 7．对于双模噪声与信号参量的估计，国外给出了近似估计，只在一定条件下适用：本文给出了精确估计。 8．给出了信号与噪声的联合估计，该方法适用任意加性白噪声，且可同时对信号进行识别，有一定的普遍意义。 9．通过与高斯噪声比较，对噪声中信号检测与估计较通用的方法提出建议，说明双模噪声更具一般性。 10．仿真表明，本文给出的方法和结果是正确的。 11．提出了多模混合噪声的设想，为研究更一般的情形提供了数学模型。
吴雪莲[3]2012年在《小波分析和小波神经网络用于双模噪声的消噪》文中进行了进一步梳理随着现代通讯科学的迅速发展，由于无线电发射和接收设备的增加，功率源的增加，信号频带的扩展，甚至在无线电接收系统中因电磁兼容而出现没有预料的频带干扰，使接收能力受到破坏。以往对信号的消噪方法的研究都是将背景噪声作为高斯噪声来处理，然而在实际生活中，随着设备的复杂及各种各样外界的干扰，特别是在军用设备中对信号检测精确性的要求越来越高，这种假设不能满足人们的需求。信号的消噪分析也是现代信号处理的主要部分，现在对信号的消噪的研究也比较多，但是大部分是以高斯噪声为假设，但是在有些情况下这种假设就不够准确，所以本文作者在文章里主要介绍了双模噪声背景下信号的消噪分析，对被双模噪声污染的信号进行了下面叁个方面对的分析：（1）小波分析用于双模噪声背景下信号的消噪处理，对被双模噪声污染以后的信号进行去噪，将此方法与经典的最优处理方法比较；（2）将小波包变换良好的时频分析能力用于分析双模噪声的统计特性，在文中把双模噪声作某一尺的小波包变换，在此空间上双模噪声的输出就近似的接近于高斯分布，在这一空间上进行信号的识别与检测；（3）小波神经网络结合了小波分析和人工神经网络各自的优点，具有良好的时频局部化性质和自学习能力，同时也有较强的逼近能力及容错能力,本文从小波神经网络出发，对双模噪声污染的信号进行小波神经网络的消噪处理。
黄玉划, 山拜·达拉拜[4]2002年在《电子系统中的双模过程研究》文中提出通信和信息处理理论一般建立在高斯噪声基础上.本文分析了双模噪声下一些通信系统的抗干扰性,提出了窄带双模过程的数学模型,且进行了较详细的研究,给出了一些较重要的数据,并应用它来分析一些通信系统的性能.
王涛[5]2011年在《非高斯噪声信号的检测与估计理论研究》文中研究说明非高斯噪声研究是现代信号处理的核心内容之一,而非平稳非高斯噪声的研究又成为近年来国内外研究的一个热点和难点。本文根据经典信号处理的基本理论和方法,应用高阶统计量和极大似然函数等现代信号处理方法,研究平稳非高斯噪声和信号的检测理论以及非平稳非高斯噪声的概率密度函数PDF估计理论,具有一定的研究和实用价值。本文的主要研究内容和创新点如下:1.按照概率密度形状,提出了多模过程的四种数学简化模型,并基于高阶统计量理论,研究了高阶谱的双谱概念以及性质,对双谱算法进行改进,提出了基于双谱的多模噪声中的信号检测方法。2.基于高阶累积量的叁阶累积量理论,研究了基于叁阶累积量的高斯噪声中平稳非高斯信号的检测方法。并通过仿真与传统自相关检测方法做了详细比较。3.基于极大似然函数的基本理论,推导非平稳非高斯噪声概率密度函数的似然函数表达式,改进了非平稳瑞利噪声的PDF估计和雷达跟踪系统的非平稳回波噪声估计算法。新算法经过先验修正和后验修正两步估计出非平稳非高斯噪声的概率密度函数PDF。
刘安妮[6]2018年在《光电振荡器的相位噪声优化与杂散抑制技术研究》文中认为高质量的振荡器是现代电子系统的重要组成部分,在测控、雷达、通信、导航、电子对抗、天文和近代物理实验等领域都有着十分广泛的应用前景。随着高频电子系统及现代无线通信的快速发展,这些电子与通信系统对振荡器产生信号的频率范围、频率稳定度、相位噪声等的要求越来越高。高频率稳定度的晶体振荡器作为标准信号发生器,虽然相位噪声很低,但其频率一般低于百MHz量级。通过倍频方式产生高频信号是建立在牺牲相位噪声的基础上,难以满足高频系统需求。而压控振荡器可以产生几GHz的信号,但是相位噪声性能较差。随着微波光子学的快速发展,光电振荡器采用光电混合反馈闭环技术,将激光能量转化为微波信号能量,能产生甚至上百GHz、Q值高达1010的低相位噪声信号,是高频电子与通信系统理想的信号发生装置。本论文主要研究光电振荡器的性能优化,主要工作如下:一、介绍了光电振荡器的基本原理,探讨了光电振荡器准线性动态振荡模型和拉普拉斯域相位噪声模型,综合考虑了光电振荡器的噪声来源,并从理论上分析了长光纤、滤波器的储能能力及激光器相对强度噪声、热噪声、散弹噪声、微波放大器的闪烁噪声等对光电振荡器相位噪声的影响。二、分析了基于锁相环的光电振荡器频率稳定原理及相位噪声模型,搭建了锁相环-光电振荡器实验验证系统,在平均测量时间1024秒内,艾伦方差达到1.43×10-12,比自由振荡光电振荡器的艾伦方差提升了 5个数量级。叁、分析了激光器线宽与相对强度噪声、光电探测器入射光功率、光纤链路中的瑞利散射、微波放大器的噪声及带通滤波器对光电振荡器相位噪声性能的影响,实现了相位噪声低于-140 dBc/Hz@10 kHz的10 GHz光电振荡器。四、基于单环光电振荡器的结构,提出了一种光电混合滤波环路,并基于该滤波器实现了毫米波光电振荡器的窄带、高Q值滤波,得到了中心频率为29.99 GHz、3 dB带宽为1 MHz的毫米波滤波器。结合该滤波器,毫米波光电振荡器产生了低相位噪声、低杂散的毫米波信号,其单边带相位噪声和杂散抑制比分别为-113 dBc/Hz@10 kHz和 83 dBc。五、基于耦合式光电振荡器的结构,提出了抑制其超模噪声的互注入锁定方案。由于互注入锁定效应,耦合式光电振荡器的超模噪声被有效抑制,杂散抑制比高达-120 dBc,且其产生的9.99 GHz微波信号的单边带相位噪声约为-117 dBc/Hz@10 kHz。
王晓薇[7]2012年在《双模噪声背景下的常见滤波器性能分析》文中研究表明信号处理特别是数字信号数理是近些年来随着通信、雷达、声纳、自动控制等系统过程逐渐形成和发展起来的新兴学科，在理论上及应用上所涉及的领域十分广泛，为其领域提供了基本分析、建模和综合的工具。现代信号处理是在非线性、非平稳、非高斯的背景下分析与处理信号的，在算法复杂度方面有了长足的发展，其目标就是信息的最优化利用以达到最佳性能。本文的研究建立在双模噪声基础上对通信中信号处理理论进行了一定的补充与完善。对于双模噪声的研究本文采用了现代信号处理的方法解决了一些问题。主要工作如下：（1）综述了通信系统中信号处理发展现状，介绍了非高斯噪声处理技术发展的现状及研究双模噪声的意义。（2）研究了双模噪声的模型及其基本统计特性。（3）系统地阐述了信号估计理论，其中主要介绍了最大后验概率估计准则，最大似然估计准则，最小均方误差估计准则，最小平均绝对误差估计准则，贝叶斯估计准则，最小二乘估计准则。在实际应用中，由已经获得的观测信号或者观察样本对其中信号的一个或者几个参量甚至信号波形进行定量的推断就是估计问题。（4）在双模噪声的背景下研究了扩展卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法，提出了改进算法。对于非线性、非高斯问题，基于贝叶斯估计理论对信号状态估计，利用带有双模噪声的观测量对系统状态进行滤波与估计。（5）研究了自适应算法和仿射投影算法，针对系统输入数据具有一定的相关性时，LMS算法和归一化LMS算法的收敛速度会很低，本文提出了改进算法。对于识别未知系统表现了良好的滤波性能。
杨强[8]2011年在《电子系统中多模噪声的研究》文中研究指明信号处理是信息传输科学中近十几年发展最快的学科之一,传统的信号处理有叁个基本的假设:线性,高斯性和平稳性;而现代信号处理方法是以非线性,非高斯性和非平稳性作为分析与处理的对象,尤其以带有非高斯噪声的信号处理引人注目。本文研究是建立在双模噪声基础上的通信和信号处理理论进行了完善和补充。从而研究了多模噪声,实质是多种噪声迭加产生的混合噪声,属于非高斯噪声。非高斯噪声的研究方法一般是高阶统计量法,本文采用了现代信号处理的方法。主要工作如下:(1)综述了通信中信号处理发展现状,介绍了噪声处理技术历史和发展的现状,并且说明了多模噪声研究的理论意义。(2)系统地研究和论述了各种非高斯噪声理论,然后对不同类型的噪声信号进行了分析,实现有用信号和噪声分离。系统地阐述了统计信号检测基本理论和统计信号的判决准则。(3)研究和分析了双模噪声模型,引出了多模混合噪声的四种模型,深入分析了多模噪声的统计特性中绝对值均值和平均功率,为以后的研究提供了基础。(4)研究了自适应算法和LMS Newton算法,提出了改进算法,使得噪声和信号很好的分离。(5)研究了基于贝叶斯理论的信号估计,在实际问题中,利用带有噪声的观测量对系统状态进行滤波与估计,常常采用状态空间法对系统建模。本文提出了一种结合多层感知器(MLP)和粒子滤波融合算法。
朱霖[9]2013年在《5GHz压控振荡器及预分频器的设计与研究》文中研究指明无线通信技术的迅猛发展以及CMOS工艺的进步推动了全集成射频收发机的研究与开发，其中高性能的频率合成器是决定整个射频电路性能的关键。论文介绍了基于电荷泵型锁相环的频率合成器的组织结构和线性模型；研究了锁相环中压控振荡器的工作原理以及基本电路结构和设计指标；根据相位噪声的数学模型对振荡器的相位噪声进行了分析；比较了传统双模预分频器和基于相位切换技术的双模预分频器的优缺点。论文根据Zigbee2.4GHz无线收发机的性能要求，采用TSMC0.18μm RFCMOS工艺设计了5GHz电感电容压控振荡器和双模预分频器。压控振荡器采用互补型全差分交叉耦合结构，通过二进制可变电容阵列实现多频段频率调谐，提高了输出摆幅并优化了相位噪声；同时采用自动振幅控制电路，保持输出振幅稳定。预分频器采用相位切换结构实现双模分频，并对二分频器采用电流模逻辑结构，提高了电路工作速度并降低了功耗。在SpectreRF软件环境下对电路仿真，结果显示，电感电容压控振荡器的振荡频率为4654-5172MHz，中心频率约为4.87GHz，调谐范围可达37.2%，核心振荡电路功耗约为0.74-2.75mW，中心频率频偏100KHz处的相位噪声为-91.34dBc/Hz；小数双模预分频器分频比为32/32.5，最高工作频率可达到7GHz，最大功耗为2.83mW，输出信号上升/下降时延分别为91.6ps和95.9ps。由仿真结果可知，所设计的电路符合系统的性能要求。
《中国公路学报》编辑部[10]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中研究说明为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
参考文献：
[1]. 多通道频带合成辐射计性能分析及实验验证[D]. 李道通. 电子科技大学. 2016
[2]. 电子系统中的双模噪声研究[D]. 黄玉划. 新疆大学. 2002
[3]. 小波分析和小波神经网络用于双模噪声的消噪[D]. 吴雪莲. 新疆大学. 2012
[4]. 电子系统中的双模过程研究[J]. 黄玉划, 山拜·达拉拜. 新疆大学学报(自然科学版). 2002
[5]. 非高斯噪声信号的检测与估计理论研究[D]. 王涛. 新疆大学. 2011
[6]. 光电振荡器的相位噪声优化与杂散抑制技术研究[D]. 刘安妮. 北京邮电大学. 2018
[7]. 双模噪声背景下的常见滤波器性能分析[D]. 王晓薇. 新疆大学. 2012
[8]. 电子系统中多模噪声的研究[D]. 杨强. 新疆大学. 2011
[9]. 5GHz压控振荡器及预分频器的设计与研究[D]. 朱霖. 西安电子科技大学. 2013
[10]. 中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017
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