微波非接觸振動測量的信號處理研究.pdf

1、本文在微波偵聽技術(shù)和寬帶載波對消理論的基礎(chǔ)上,圍繞微波偵聽技術(shù)的理論和實際項目展開,旨在完成三角波調(diào)頻體制下,提高微波偵聽系統(tǒng)抗干擾能力的研究。微波偵聽系統(tǒng)通過對目標(biāo)聲源引起的介質(zhì)振動進(jìn)行高靈敏度的遙測,以還原語音信息,其核心技術(shù)可移植于遙測、醫(yī)療、救護(hù)等多個領(lǐng)域。
　　 原始微波偵聽系統(tǒng)為理想環(huán)境下的單頻信號系統(tǒng),信息容量小,抗干擾能力弱,不適合實際復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用。以匹配雙T為核心的寬帶載波對消系統(tǒng)實現(xiàn)了微波偵聽系統(tǒng)由單頻信號向

2、三角波調(diào)頻體制的轉(zhuǎn)變。在此基礎(chǔ)上,引入距離門的應(yīng)用,即系統(tǒng)回波的差拍信號頻率與距離有單值對應(yīng)關(guān)系,通過得到被測目標(biāo)距離,可得到一個與此距離對應(yīng)的差頻值。通過距離門技術(shù),就可能在一維距離上對目標(biāo)源和非目標(biāo)源振動進(jìn)行選擇,從而濾除部分干擾信號。論文通過對濾波器性能的討論,分析了與FIR濾波器相比,多相濾波器作為距離門的優(yōu)點,并對差拍信號的處理進(jìn)行了仿真和計算。
　　 經(jīng)下變頻后的干擾信號如果其中心頻率與距離門差頻值相近,以及可能產(chǎn)生

3、的多徑效應(yīng),將使距離門的作用受到限制。論文討論了自適應(yīng)算法的原理,進(jìn)而引出自適應(yīng)波束形成的理論,以通過自適應(yīng)波束形成來提高系統(tǒng)抗干擾的性能。在窄帶信號模型的基礎(chǔ)之上,利用分塊NLMS算法和濾波器組獲得時域?qū)拵ё赃m應(yīng)波束形成結(jié)果,以及利用CSM算法獲得頻域?qū)拵ё赃m應(yīng)波束形成結(jié)果。隨后,論文對8陣元均勻線陣天線進(jìn)行了仿真,系統(tǒng)中心頻率9.2GHz,帶寬為500MHz,符合X波段的使用要求,并提出了陣列天線處理的微波偵聽系統(tǒng)框圖。