基于导向矢量特征的多源DOA降维估计

针对利用智能学习方法进行多信号源方向估计模型难以构建的难题,文中提出了一种有效的降维构建方法。该方法首先对构造的DOA矩阵进行特征分解,获取各个信号源的DOA矩阵导向矢量,这样就可以用单信号样本来训练RBF神经网络模型,然后利用训练好的模型分别对分离出来的信号导向矢量进行映射估计,从而达到了对多信号源来波方向进行降维估计的目的,仿真结果也证明了文中方法的有效性和可行性。     

基于准二维天线阵列的二维波达方向估计方法

设计了一种准二维天线阵列。这种阵列可划分为２个平移子阵，利用这两个子阵的信息，构成混合波达方向矩阵。通过对混合波达方向矩阵进行特征分解，实现二维波达方向估计。这种方法不仅具备波达方向矩阵法的所有优点，同时解决了β角兼并信号的分辨问题，阵列的孔径损失较小。     

适用于相干信号高分辨测向的方向向量重构算法

针对浅海波导中相干多径信号的波束形成与方位估计问题,提出了一种相干信号方向向量重构算法。该算法利用特定几何结构基阵阵列流形所具有空间平移不变性,基于特征分解估计出的空间特征向量,重构出基阵对每个相干信号的方向向量,再利用方向向量扫描得到的波束图中谱锋的位置估计出信号的方位,从而实现了对入射到基阵上的所有相干信号的捕获与方位估计。由于相干信号的方位估计过程是相互独立的,因此方向向量维数的减小并不会降低算法的角度分辨力。水池实验数据处理结果验证了该方法的有效性。     

基于分数阶Fourier变换和ESPRIT算法的LFM信号2D波达方向估计

提出一种利用分数阶Fourier变换(FRFT)和旋转不变子空间(ESPRIT)算法实现多个线性调频(LFM)信号二维波达方向(DOA)估计的新方法。该方法利用FRFT对LFM信号的能量聚集特性,构造出一种新的FRFT域的阵列数据模型,并利用ESPRIT算法实现对多个LFM信号的二维DOA估计。仿真实验验证了算法的有效性。     

误差影响下滚动轴承多重故障模态特征信号的盲源分离方法

针对旋转机械设备受到测量误差及系统误差等因素影响,导致滚动轴承多故障模态信号难以分离的缺陷,提出一种误差影响下滚动轴承多重故障模态特征信号的盲源分离方法。对故障信号进行白化预处理得到白化矩阵,进而计算白化矩阵的4阶累积量,并构建4阶累积量矩阵;将累积量矩阵对角化,并取前K个较大特征值对应的特征向量作为新累积量矩阵;利用总体最小二乘方法估计最小化新累积量矩阵与目标正交矩阵的误差函数,最大程度地联合近似对角化新累积量矩阵,实现多故障信号的分离估计;为进一步评估该方法的有效性,选用时域相关系数及时频域双谱估计两种评价方法对分离结果进行验证。结果表明,该方法分离出来的信号与源信号相关系数高,并且时频域双谱估计相似,是一种有效分离多重故障的方法。     

波达方向估计算法的性能分析与仿真

波达方向估计是利用天线阵元对空间信源的来波方向进行估计.在二维平面,将来波方向和阵列法线的夹角定义为波达方向,由此定义阵列信号处理的基本数学模型.采用非参数化方法估计波达方向,包括Bartlett、Capon、MUSIC等方法.对其仿真表明,在估计精确度方面MUSIC法最好,Capon法次之,Bartlett法最差.     

极化信号波达方向估计算法

对于电磁矢量传感器,基于长矢量模型的波达方向(DOA)估计,通常需要高维搜索来获得信号的DOA估计,其搜索过程格外复杂,不适合在实际场合应用。在此提出了一种基于四元数模型的极化信号DOA估计算法。建立了电磁矢量传感器的四元数输出模型,而后利用四元数模型将极化信息从阵列方向矩阵中剥离出去,将高维参数搜索问题简化为低维参数搜索问题,大大地减少计算量。计算机仿真验证了本算法的有效性。     

基于任意结构阵列的二维波达方向与频率联合估计

针对任意结构传感器阵列二维波达方向、频率三维参数联合估计问题,给出了一种基于DOA矩阵法的有效解决方案。经由特征分解同时得到信号频率与阵列流形矩阵的估计,通过考察相邻阵元之间信号传播时延的关系构造矩阵方程,并由求解矩阵方程直接给出二维波达方向的闭式解。该算法参数估计性能优越,计算量小,仅需要阵列满足空域采样定理的基本要求即可,具有广泛的适用性与实际的应用价值。理论分析与仿真实验都证实了这一结论。     

分数阶傅里叶变换与虚拟阵列相结合的波达方向估计

针对常规的MUSIC、ESPRIT算法不能估计宽带线性调频(LFM)信号、相干LFM信号和平滑技术解相干在低信噪比下精度不高的问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)与虚拟阵列变换法相结合的宽带相干LFM信号的波达方向(DOA)估计方法。该方法首先将天线阵的观测信号变换到分数阶Fourier域(FRF域),把时域时变的方向向量转化为FRF域时不变的方向向量,然后构造FRF域的阵列信号相关矩阵,用虚拟阵列变换法对相干信号进行解相干,再用ESPRIT算法进行波达方向估计。理论分析和仿真结果表明:在较低信噪比和较少采样快拍时,不仅能实现更准确的DOA估计,而且不损失阵列的孔径,使N个阵元中可估计相干信号源数目达N-1个,提高了阵元数的利用率。     

最小范数约束的改进MVDR波束形成算法

针对传统的最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成方法,难以有效均衡和同时优化干扰和噪声抑制的问题,提出一种基于最小范数解的改进算法。通过对阵列接收信号的自相关阵进行特征分解,取大特征值减去噪声功率及大特征值对应特征向量,构建线性约束方程的最小范数解,代替MVDR算法中的自相关阵的逆的形式形成加权系数,其中噪声功率由小特征值的平均值估计,获得的权系数对应于线性约束条件下的最小范数解。仿真分析表明,该算法能够有效地在干扰位置处形成零陷,利于后续在时间维的噪声滤波处理,较之于MVDR等算法有更好的干扰和噪声抑制性能。     

多途条件下近场声源三维被动定位

为了解决近场被动目标的三维定位问题,在多途条件下提出了一种水平阵定位方法。任意选择扫描深度获得二维声图测量结果,进而在二维扫描平面搜索谱峰,得到目标信源与海面镜像虚源的聚焦点位置;利用它们的几何关系对测量结果进行修正,得到目标的三维坐标。仿真结果表明：不同的扫描深度对定位精度的影响较小;随着目标远离阵列,定位误差逐渐增大;在靠近阵列的区域里,多途聚焦点与直达声聚焦点混叠,方法失效。因此,该方法可以在多途条件下对一定范围内的近场被动目标实现三维定位。     

基于SysML系统模型的动态性能效能评价

基于系统建模语言(SysML)的系统模型动态性能效能评价,采用一组性能指标参数值联系系统可执行模型.该评价步骤包括:系统分析与设计、建立CPN(着色Petri网)可执行模型、模型验证、性能分析和效能测定.     

炸弹水中爆炸在反潜探测中的运用探讨

提出了炸弹水中爆炸用于反潜探测的这种探测方式,利用炸弹爆炸声脉冲强声源级、宽频带的特点,避免了声呐被动工作方式很难探测到安静型潜艇的缺陷,也弥补了声呐主动工作方式的不足.炸弹水中爆炸用于反潜探测的这种探测方式不仅能探测到安静型潜艇,还能提高声呐平台的隐蔽性,提高声呐的作用距离,战术运用优势明显,能帮助海军形成有别于传统平台中心作战的网络中心近海反潜战系统.     

捷联式惯导系统工具误差模型及处理技术研究进展

捷联式惯性导航系统工具误差模型及处理技术的研究在近年来取得了很大进展,相继出现了一些新理论、新方法、新技术。首先详细介绍了捷联式惯导系统主要误差源——元件误差的误差模型及标定方法,然后对捷联式惯导系统误差传播模型的研究以及误差补偿方法进行了归纳和总结,最后提出了今后捷联式惯导系统工具误差模型及处理技术的主要研究方向。     

基于S3C2410的便携式声磁扫雷信号源设计

声磁联合扫雷是世界上常见的扫雷技术,传统的声磁扫雷信号源设计采用PC104+DSP模式,研制成本高、体积大、功耗大、工作量大。为克眼上述特点,提出一种基于S3C2410的嵌入式便携声磁扫雷信号源设计方案,既能满足声磁扫雷信号独立工作,又可以实现声磁信号联合工作。     

基于期望系统噪声模型的自适应机动目标跟踪

对于机动目标跟踪问题,由于目标机动能力的增强,使建立的目标模型与目标的实际运动失配。为解决这个问题,需建立大量模型来逼近真实模式。但这使计算量增大,而且性能不一定能提高。本文提出基于期望系统噪声模型的自适应交互式多模型(IMM)算法。该算法自适应调整部分系统噪声模型,使之接近符合实际的系统噪声模型。对目标机动运动的Monte-Carlo仿真结果表明,本算法对机动目标的跟踪精度比标准IMM算法有较大改进,且计算量适中。     

机动导弹飞行中段突防能力分析

为分析机动飞行导弹的突防能力,提出一种简化的突防概率计算方法.利用不同的拦截制导模型,对平面机动方式产生的脱靶量进行理论分析.以高超声速巡航导弹为例,采用蒙特卡罗仿真方法计算机动飞行时的突防概率,与理论分析结果进行对比以证明方法的正确性.最后计算当拦截弹以不同射面拦截时,对机动导弹突防能力的影响.     

多UCAV协同任务规划技术研究

针对多UCAV协同作战的控制决策问题,提出了分层解决多UCAV协同任务规划的框架。重点讨论了在该求解框架下的多UCAV协同任务分配模型,然后利用遗传算法在费效比最低的原则上对模型进行了仿真计算。仿真结果表明：该方法在保证任务分配实效性的同时提升了分配的效果。     

程控调幅多路并行信号源

针对传统多路并行信号源存在幅值不灵活可调且成本高的缺点,设计了基于FPGA和DDS技术相结合的程控调幅多路并行信号源。该信号源在FPGA内实现DDS的资源优化,利用DDS原理配合FPGA无缝式内部访问IP Core方式实现频率可调;利用FPGA内部程序设计对归一化的数字量进行调制及转换实现幅值可调。实验表明:该信号源可并行输出32路高精度信号,输出信号的频率、幅度、波形等均可由用户按实际需求通过上位机软件设定。直流信号的精度达到满量程的0.1%,输出的矩形波边沿时间小于1μs。