基于虚拟仪器的导弹自动驾驶仪测试系统设计

针对某型号导弹自动驾驶仪故障检测和诊断难题,在分析自动驾驶仪功能和特性基础上,基于虚拟仪器技术设计开发了自动测试硬件平台;测试系统软件完成敏感元件、指令等激励信号的模拟,对自动驾驶仪输出信号采集、处理和分析,并对测试结果进行判定,最后给出故障定位;通过对自动驾驶仪故障件的测试和验证,自动测试系统工作高效、稳定,为该型号导弹自动驾驶仪的故障测试和诊断提供了高效的方法和手段。     

基于全相位FFT超声波流量计的相位检测方法研究

针对传统相位差法超声流量计在相位测量中易受外界干扰、准确度低的问题,提出了一种基于全相位快速傅立叶变换算法的超声波流量计相位检测方法。该方法由PLL时钟发生器产生两个频率相近的正弦信号分别用于激励与混频,并通过差频技术将混频后的参考信号与回波目标信号的相位信息从高频处理为低频信号,再由16位ADC对信号同步采样。超声波采样信号通过全相位预处理后进行FFT计算,得到准确的相位结果。同时,对比分析了全相位FFT的抗干扰性和采样频率对相位测量精度的影响,并将设计的电路应用于超声波液体流量测量,最终实验结果表明超声波流量计样机的测量误差优于1%,测量量程比为160：1。     

自动驾驶仪动态测试系统设计

自动驾驶仪是导弹制导与飞行控制系统中的重要组成部分之一。驾驶仪的动态测试主要是检查各组件工作的正确性、可靠性以及组件之间配合的协调性。对动态测试原理进行了分析。提出了利用PXI总线的通用测试仪器,结合动态信号分析算法,实现动态测试的方法,并进行了方案验证。搭建了自动驾驶仪动态测试系统,实现了对自动驾驶仪功能的动态测试。分析了系统中可能存在的误差并阐述了改进的方法。该方法的测试精度与传统台式仪器相当,能够满足装备动态测试的要求。     

基于部分相关和全相位预处理的伪码快速捕获方法*

针对高动态长周期直接序列扩频信号的快速捕获问题,提出了利用部分相关和全相位预处理相结合的方法。对部分相关得到带有多普勒频偏的正弦信号进行全相位预处理,再经过FFT得到全相位幅值谱,检测到其累加平均后的最大值,就能得到较准确多普勒频偏。通过理论分析和计算机仿真,该算法可以在很低的信噪比下完成伪码的捕获,同时能得到较精确的多普勒频偏值。     

全相位OFDM系统频偏估计器

在正交频分复用（OFDM）系统中,载波频率偏移会导致系统性能严重下降。充分利用全相位OFDM系统的数据帧自我复制的特点,提出了时域自相关频率偏移估计算法。该算法能够在一帧数据周期内完成,收敛速度快,且不受相位偏差的影响。也提出了基于全相位FFT的频率估计算法,该算法利用全相位FFT和FFT在频域的信号相位差异以及信号群时延与频率之间的关系,准确地得到了信号频率。该算法在快衰落信道表现稳健,而且受频偏的影响非常小。     

基于改进双耦合Duffing振子的微弱信号检测方法

Duffing振子进行微弱信号检测时,存在非零初相位信号漏检漏测以及抗噪性不好的问题,为此采用将耦合一阶导数项的双耦合Duffing振子和小规模阵列结合的方法,提出了一种新的改进的双耦合Duffing振子算法。提出运用双耦合Duffing振子,采用耦合Duffing振子一阶导数项来提高算法的稳定性和抗噪性能;提出通过阵列的方式,采用4组方程组实现任意初相位正弦信号的检测,减小了传统阵列方式的规模,降低了系统的计算量。通过simulink软件仿真实验表明：该算法实现了任意初相位正弦信号的检测,提高了系统的稳定性和抗噪性。     

一种确定正弦信号幅度、频率、相位的方法

本文提出正弦信号幅度、频率、相位确定的一种方法。首先对正弦信号采样．获得了一批数据即正弦序列信号．然后对其进行FFT计算并结合局部DFT和查表法可以得到精确的频率参数．进而求得其幅度和相位参数。     

一种基于全相位FFT的频谱感知算法

为提高能量检测算法的性能,提出一种基于全相位快速傅里叶变换( FFT )的频谱感知算法。全相位FFT中的数据预处理过程,考虑了数据段中心样本点所有可能组合的情况,从而减少因信号截断所导致的频谱泄露,提高谱分析精确度。以能量检测法为例,通过Matlab对基于传统FFT和全相位FFT的频谱感知算法进行理论分析和仿真,结果表明,在信噪比相同的条件下,后者的谱间干扰较小,信号的误检率较低;在相同虚警率的条件下,后者可使频谱泄露得到有效抑制,获得的频谱更接近于真实的频谱信息,检测概率相应提高。因此,全相位FFT能量检测法的检测性能明显优于传统能量检测法。     

基于LabVIEW的多普勒测速雷达的频谱校正

为降低FFT谱分析误差,提高弹丸测速精度,详细研究三角校正法、比值校正法、能量重心校正法和FFT+FT连续细化分析傅里叶变换法,分别运用4种频谱校正算法对理想正弦信号和加噪正弦信号进行仿真研究,并比较在相同信噪比情况下的测量误差。研究结果表明,这4种算法均可改善FFT谱分析精度,其中三角校正法具有算法更简单、计算速度更快、对噪声不敏感等优点,更适合弹丸测速信号的频率校正。     

采用D–K–D迭代算法设计导弹增益调度自动驾驶仪

导弹增益调度自动驾驶仪除具有对时变参数的自适应调节能力外, 还应具有对不可测量不确定性的抑制能力. 为此, 将导弹自动驾驶仪设计问题描述为一类含有不可测量不确定性的线性参数时变(LPV)系统的鲁棒增益调度问题, 构造了模型匹配自动驾驶仪设计结构, 并通过D–K–D迭代算法综合运用LPV控制方法和μ综合方法设计了导弹鲁棒增益调度自动驾驶仪. 设计的自动驾驶仪不仅能够随导弹飞行马赫数和高度的变化自动进行参数调节, 还能够有效抑制量测噪声、量测误差及建模误差等不可测量不确定性. 仿真结果验证了设计方法的有效性和可行性.     

利用FFT相位差校正信号频率和初相估计的误差分析

对利用分段FFT的相位差估计正弦信号的频率和初相的误差进行了分析。首先分析了在FFT幅度最大处FFT相位噪声的统计特性，从而得到了在高斯白噪声背景下频率和初相估计均方根误差的计算公式，指出了频率和初相估计均方根误差与信噪比及FFT长度有关，讨论了信号实际频率与FFT离散谱线对应的频率的偏离程度对频率和初相估计均方根误差的影响，给出了计算机Monte Carlo模拟结果，模拟结果与本文得到的公式计算结果相吻合。     

导弹的LPV建模与混合H2/Hinf自动驾驶仪设计

导弹在飞行过程中,高度、速度、攻角、动压等变量变化剧烈,如何在其大范围变化情况下设计满足要求的自动驾驶仪是研究的重点所在.论文利用线性参数时变方法对导弹动态系统完成建模过程,并采用线性分式变换将控制器设计问题转换为设计名义主控制器与根据飞行状态实时调整的参数控制器的过程,同时以混合H2/Hinf为性能指标,利用线性矩阵不等式对上述问题完成求解.最后以导弹自动驾驶仪设计为例对文中算法进行仿真验证,经验证表明此算法可以满足跟踪指令输入并具有较好的鲁棒稳定性.     

小波变换与FFT相结合在涡街信号处理中的应用

针对工业现场对涡街流量信号处理测量精度的问题,利用小波变换与F F T相结合的方法,有效地去除干扰噪声,提取出涡街信号主频率。最后通过MATLAB仿真,并与直接用FFT算法相比较,结果表明改进后的算法测量精度明显提高。     

无线电高度表动态测试方法

为了对导弹无线电高度表的性能进行全面的检查,分析了目前无线电高度表采用的静态测试方法存在的高度特征点少,高度不能连续变化、不能模拟高度表真实的工作环境等问题,提出了动态测试方法,采用函数发生器和向量微波调制器对高度表发射的电磁波进行调制,得到差拍信号模拟导弹飞行高度,展宽接收信号频谱模拟导弹相对海面运动产生的杂波干扰,使高度表接收到的信号接近于真实回波信号,解决了无线电高度表动态测试问题.     

滑动频率估计算法在微波测量液位中的应用

在微波测量液位的系统中,正弦信号的频率估计是实现液位测量的关键.比较并分析了离散FFT变换的两种正弦信号频率估计方法:Rife比值法和三角形法,提出了一种滑动频率估计方法,通过实时确定比例因子,得到了滑动频谱校正算法.实验结果表明,该方法频率估计精度较高,估计性能优于单一的Rife法、三角形法,适合于低信噪比条件下的实...     

压缩感知分组分离语音增强

压缩感知（Compressive Sensing,CS）是一种基于信号稀疏性的采样方法,可以有效提取信号中所包含的信息。提出了一种分组分离压缩感知语音增强新算法。算法利用语音在离散快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）域下的稀疏性,设计复域观测矩阵与软阈值对带噪语音进行压缩测量与去噪,通过可分组分离逼近稀疏重建（Sparse Reconstruction by Separable Approximation,SpaRSA）算法恢复语音信号,实现语音增强。实验表明：该算法对含噪信号压缩重构,信噪比幅度较大提高,能更有效地抑制背景噪声。     

某型号导弹自动驾驶仪测试系统设计

为了满足某型号导弹发射系统自动驾驶仪的维修保障要求,分析了该型自动驾驶仪的测试需求,设计了基于PXI总线的自动驾驶仪自动测试系统.介绍了系统的软硬件结构及功能,应用LabVIEW软件编写测试程序,实现了数据的实时采集、处理和保存等功能.实验结果表明,该测试系统操作方便、扩展能力强,完全能满足自动驾驶仪的测试需求.     

金贺荣 郑德忠 何 群

针对应用虚拟仪器技术测量旋转动力机械扭矩的原理与算法进行了研究,提出一种频率跟踪基于相位差测量扭矩新方法.通过相关法相位差测量算法获得扭转角大小,实现了扭矩的测量,利用相关和正弦函数的一些性质,使部分噪声分量被有效地与有用信号相分离,从而提高了抗随机干扰能力和测量的准确度.运用广义预测方法,使采样频率跟踪被测信号频率的变化,实现整周期采样,保证测量精度.这种测量方法以灵活的软件功能代替固化硬件,提高了系统的可靠性和测量精度.     

巡航导弹姿态与过载自动驾驶仪对比研究

针对巡航导弹常见的两种自动驾驶仪,即姿态自动驾驶仪和过载自动驾驶仪,进行对比研究,并分析其与比例导引律匹配时的系统制导性能.通过对其结构图及传递函数的分析可以看出过载自动驾驶仪能够实现全状态反馈,使系统响应具有很好的快速性.当和比例导引法匹配时,由于法向过载控制能够直接对质心进行控制,故其制导性能更好.通过对制导回路和自动驾驶仪匹配的三自由度仿真,结果表明采用过载自动驾驶仪的系统其制导时间短,脱靶量小,从而验证了理论的正确性.     

一种目标速度精确测量的新方法

提出了一种CW雷达目标速度测量的新方法,该方法运用离散多项相位变换法先获得目标加速度,然后利用该值对雷达回波进行加速度补偿并基于FFT和插值FFT获得速度值。又考虑到经过雷达信号处理机后得到的速度值存在波动和野值,运用自适应卡尔曼滤波进行处理,剔除野值。相比于传统的测速方法,该方法提高了测量精度,同时也较好地消除了雷达系统噪声,提高了测速系统的稳定性。计算机仿真和外场实测数据处理结果表明了该方法的有效性。