样本含噪情况下相关处理增益损失分析

利用互相关处理对辐射源信号进行检测是提高侦收系统灵敏度的一种有效手段。通常情况下,互相关的样本信号是通过天线接收辐射源的直达信号得到的,因此样本信号不可避免的会含有噪声。尤其是当信号功率较为微弱的情况下,样本的信噪比会较差。使用含有噪声的样本信号进行互相关处理时,样本中的噪声会抬高相关后的噪声基底,导致处理增益下降。通过理论分析得出了样本含噪情况下的相关处理增益,以及相对无噪理想样本情况下相关处理增益损失和样本信噪比之间的关系,并通过计算机仿真,证实了这个结论的正确性。     

微波超视距无源探测关键技术研究

微波超视距无源探测系统具有探测威力远、信号适应能力强、系统简单可靠等优点,近年来受到各国的重视,得到了较快的发展.文中介绍了微波超视距无源探测系统国外的发展情况、对流层散射传播信号实现超视距探测的工作原理、系统组成、性能,重点分析了对流层散射损耗的计算方法,并给出了探测距离与辐射源功率和频率的关系曲线,最后分析和研究了系统的关键技术.     

基于复倒谱技术的无源雷达直达波提纯方法

利用民用FM广播信号为无源雷达的外辐射源时，由于信号在空间传输时产生严重的多径干扰，导致接收站获取的直达波参考信号与目标反射的回波在后继匹配滤波时出现失配现象，严重影响了雷达的目标检测性能。文中首先建立了基于FM广播外辐射源的双基地雷达模型；然后提出了一种在复倒谱域对直达波参考信号进行提纯处理后再进行匹配滤波的方法；最后给出了一个基于FM广播的外辐射源雷达实验系统，通过该实验系统采集的数据进行仿真，其结果表明了该方法与未提纯时相比，输出信噪比约有6dB的改善，在工程上有参考价值。     

低轨双星无源探测系统对运动辐射源的快速检测算法

针对时频差体制的低轨圆轨道双星无源探测系统不能对运动辐射源进行定位和辐射源是否运动进行判别问题,提出了一种通过单次观测实现运动辐射源定位与运动性判别的快速算法。该算法利用信号到达角与信号达到时差联合定位结果,结合信号到达频差对平行于大地水准面的匀速运动目标进行运动性检测,使系统在观测量存在误差条件下仍能有效进行目标运动性判别。将其应用到低轨双星无源探测系统中,仿真结果表明算法对速度大于60 m/s以上的辐射源具备优于95%的正确检测概率。     

基于互相关协方差矩阵的改进多重信号分类高分辨波达方位估计方法

针对经典高分辨波达方位(DOA)估计方法在低信噪比下分辨性能较差的问题,该文提出一种适用于主动探测系统的基于互相关矩阵的改进多重信号分类(MUSIC)高分辨方位估计方法(I-MUSIC)。该方法首先利用主动声呐发射信号已知的特性,将发射信号与阵元接收信号进行互相关,利用互相关序列形成新的空域协方差矩阵,再进行特征分解。理论分析表明,互相关处理在抑制噪声的同时保留了阵元之间的相位信息,可以得到比MUSIC方法更准确的子空间划分,进而提高低信噪比方位估计性能。在此基础上,提出一种基于相关时间门限的改进MUSIC高分辨方位估计(T-MUSIC)方法,通过对互相关序列设置时间门限进一步提高方位估计信噪比。仿真结果表明,与MUSIC方法相比,I-MUSIC与T-MUSIC可以分别使低信噪比时的估计性能提高3 dB和6 dB,相应平均估计误差分别为原方法的77%和53%。在阵元间接收噪声存在相关性时,T-MUSIC与I-MUSIC方法相比可获得8 dB的估计增益,估计性能更优。I-MUSIC与T-MUSIC应用于多目标主动探测,可大幅提高探测系统在低信噪比下的方位估计性能。     

基于包络相关法的特定辐射源识别

研究了接收信号为常规信号条件下,基于包络相关法的特定辐射源识别算法。对分选过的属于同一型号的不同个体雷达信号,先将观测信号进行消噪滤波,以提高信噪比,然后对处理后的观测信号进行包络提取,并计算其与标准模态包络的相关系数,在此基础上构造检验统计量,实现特定辐射源识别。计算机仿真实验表明：当被识别信号的互相关系数为0.99左右、信噪比为0 dB时,平均识别正确率达96％。     

基于分布式参考的外辐射源雷达研究

在分析外辐射源系统的模型和特点的基础上,针对外辐射源雷达直达波信号极易被遮挡而且不能满足系统对直达波信号信噪比要求这一难题,提出了一种基于分布式参考的外辐射源雷达探测系统,并构建了试验系统进行验证。试验结果表明:参考截获站转发的直达波信号满足系统直达波自适应对消和长时相关积累的要求,分布式参考站对进一步提升外辐射源探测系统的部署的灵活性具有重要意义。     

低信噪比S模式应答信号相关检测方法

针对低信噪比条件下S模式应答信号检测概率低、虚警概率高的问题,提出一种基于数据包检测、单脉冲匹配滤波和报头多脉冲检测等三次相关检测的增强识别方法。该方法首先利用数据包相关检测得到数据包位置,从而确定报头脉冲的检测门限;然后利用单脉冲匹配滤波对信号进行降噪处理,确定脉冲位置;最后估计脉冲幅度和噪声功率,利用多脉冲相关检测识别信号报头。通过这三次相关处理,该识别算法可提高S模式应答信号的准确识别率。理论推导了检测概率的数学表达式,通过计算机仿真,在期望虚警概率下,本文方法基本达到了理论检测概率,同时对比了本文方法与传统的直接匹配滤波法、脉冲前沿检测法、基带归一化互相关法的识别性能,验证了本文算法性能的优越性。      

基于主辅通道联合处理的无源雷达同频干扰抑制方法研究

基于民用通信信号的无源雷达由于其辐射源分布密集,主通道与参考通道容易同时受同频辐射源干扰,严重影响检测效果。针对上述问题,该文提出了一种加入同频干扰抑制的信号处理流程。改进流程首先对所有通道接收信号联合处理,使用多通道盲反卷积算法估计各个辐射源直达波,再利用各通道主辐射源信号能量占比差异识别主辐射源直达波作为参考信号,然后对主通道中各辐射源杂波信号进行对消,最后用主辐射源直达波与对消剩余信号进行互模糊运算,完成目标检测。改进流程可以在不改变现有系统硬件条件的情况下有效抑制同频干扰,提升对消比,降低互模糊函数底噪,减少漏警。仿真分析与实测数据验证说明了该方法的正确性和有效性。      

无源循环平稳信号检测方法

研究了无源接收条件下循环平筝信号的检测方法。在循环相关匹配滤波理论的基础上,分别给出了无源单 站和无源双站准循环相关匹配滤波器的设计方法,并研究了基于准循环相关匹配滤波的无源单站和无源双站信号检测方 法,得到了SPS无源单站信号循环检测子和SPB无源双站信号循环检测子。仿真分析针对BPSK信号给出了在白噪声和 时变噪声两种噪声背景条件下SPS、SPB和radiometry等检测子的ROC检测曲线,仿真结果充分说明了SPS和SPB检测 子的有效性。     

Digital Cross-Correlation Detection of Multi-Laser Beams Measuring System for Wind Field Detection

A cross-correlation detection method to process backscatter signals of multi-laser beams measuring(MLBM) is presented,which can be firstly filtered by the digital filter composed of average median filter and finite impulse response(FIR) digital filter.The processing of backscatter signals using single-pulse and three-pulse cross-correlation detection methods is depicted in detail.From calculation results,the multi-pulse cross-correlation detection could effectively improve signal-to-noise ratio(SNR).Finally,both wind velocity and direction are determined by the peak-delay method based on the correlation function which shows high measuring precision and high SNR of the MLBM system with the assistance of the digital cross-correlation detection.     

SNR Estimation in OFDM System by the Correlation of Decision Feedback Signal

In the channel-varying environment, it is very important to estimate the signal to noise ratio (SNR) of received signal and to transmit the signal effectively for the modern communication system. The performance of existing non-data-aided SNR estimation methods are substantially degraded for high level modulation scheme such as M-ary amplitude and phase shift keying or quadrature amplitude modulation. In this paper, we propose a SNR estimation method which uses zero point auto-correlation of received signal per block and auto/cross-correlation of decision feedback signal in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system. Proposed method can be studied into two types; Type 1 can estimate SNR by zero point auto-correlation of decision feedback signal based on the second moment property. Type 2 uses both zero point auto-correlation and cross-correlation based on the fourth moment property. In block-by-block reception of OFDM system, these two SNR estimation methods can be possible for the practical implementation due to correlation based the estimation method and they show more stable estimation performance than the previous SNR estimation methods. Also, we mathematically derive the SNR estimation expression according to computational difference of auto/cross-correlation. Finally, Monte Carlo simulations are used to verify the proposed method.     

改进的后滤波波束形成器语音增强算法

该文提出了一种具有后滤波的波束形成器的语音增强改进算法。该算法主要解决维纳滤波器的理想信号功率谱估计,结合自功率谱减法和互功率谱减法计算出尽可能多的功率谱估计值,以使平均结果更接近于真实值,同时修正了声源移动引起的互功率谱变化。实验结果信噪比提高5dB以上,汽车环境中基于隐含马尔可夫模型(HMM)的小词汇量短语识别达到84％。从信噪比、平均谱距离和语音识别率可以看出该算法有效去除了原始算法中易残留的低频噪声,减少了语音信号失真。     

一种ADS-B报头互相关检测方法

广播式自动相关监视( ADS-B )报头检测方法的优劣直接决定着接收机的性能。为了解决脉冲匹配检测方法受脉冲能量影响较大的不足,提出了一种基带归一化的互相关报头检测方法。首先将基带信号根据动态门限进行归一化,然后将其与标准报头作互相关,最后通过相关峰检测来判定信号的存在和到达时间。与主流基于脉冲位置和上升沿的检测方法相比,该方法隐含地利用了脉冲位置、上升沿、下降沿、脉冲宽度、非脉冲区等多个信息用于检测报头,且无需进行下行格式( DF )认证。仿真结果表明：该方法在信噪比大于2 dB时检测性能略优,在信噪比小于2 dB时检测性能与主流检测方法相差1 dB。在实际接收实验中,以该方法为基础的信号接收效果良好,在视距内可以形成稳定连续的航迹,证明了该方法的实用性。     

基于自相关功率谱的生命迹象探测算法

在实际雷达生命迹象探测环境中,干扰噪声往往不是理想的高斯白噪声,而是非零均值、且具有相关性的高斯状色噪声。针对互功率谱算法在非理想高斯白噪声背景下提高信噪比能力有限这一问题,通过对其不足与缺陷的分析,提出一种在高斯状色噪声条件下,应用于步进频连续波生命探测雷达,基于自相关功率谱的生命迹象探测算法。该算法利用源目标回波信号的自相关性,对基带回波信号进行自相关处理,以此增强源目标信号功率谱密度,提高信噪比,提升探测性能。通过仿真,证明了该算法提升信噪比能力。同时利用步进频连续波生命探测雷达进行实际测试,统计、分析了探测环境中的噪声模型与数字特征,验证了自相关功率谱在实际探测环境中,具有更强的生命迹象检测性能。     

基于部分匹配滤波的伪码捕获方法研究

研究了高斯白噪声环境下部分匹配滤波的伪码捕获方法的性能,推导了该方法的检测概率和虚警概率。基于部分匹配滤波的伪码捕获方法相对于传统的全匹配滤波法,既可减少处理时间,又能节省系统资源。并利用MATLAB工具对不同信噪比环境下的伪码捕获性能进行仿真,结果表明该方法在一定信噪比条件下是实用的。     

滤波与正交基分解在磁性目标检测中的应用

通过对磁性目标磁异常信号时域和频域特性的分析可知,磁异常信号属于低频信号,且在实际磁异常探测中磁性目标信号被噪声淹没,信噪比较低。针对这种情况提出了基于低通滤波与正交基分解的检测方法,先分析数字滤波器特性,设计约束最小二乘FIR滤波器滤除高频噪声,再利用正交基分解检测算法,大幅提升了磁性目标信号的信噪比,从而实现了磁性目标检测。仿真试验表明,该方法可滤除高频噪声,提升信噪比,增强对磁性目标的检测能力     

一种基于LMS自适应滤波的互相关时延估计优化算法

在多站时差定位系统中使用基于LMS自适应滤波的互相关法进行时延估计时,若采用固定步长因子则会在收敛速度和稳态失调之间存在较大矛盾,从而影响时延估计精度。针对这一问题,文中提出了一种基于分段变步长LMS自适应滤波和希尔伯特差值的互相关时延估计优化算法。该方法首先采用分段变步长LMS自适应滤波对信号进行滤波处理,然后将滤波后的信号作互相关运算,最后通过希尔伯特差值法锐化相关函数的峰值,进一步提高时延估计精度。在相同条件下,文中模拟分析了不同算法的时延估计精度。实验结果表明,新的优化算法时延估计精度更高。在不同信噪比下,新方法相较传统时延估计方法精度提高了2.2%以上,具有良好的抗噪声性能。     

低误报率的ADS-B电文报头检测方法

针对ADS-B电文报头检测中的误报问题,提出双门限报头检测方法。该方法根据本地报头与接收信号滑动相关的特点,分别针对关注信号与背景信号给出了恒虚警（CFAR）门限和半幅度门限,综合双门限进行两次检测判决可使方法适用于低信噪比环境,并在进行循环冗余校验之前显著地抑制误报。仿真结果表明,双门限检测方法在低信噪比区间具备与CFAR方法相似的检测性能,在高信噪比区间具有较低的平均样本误报概率。双门限检测方法是一种适用于高动态信噪比范围的具备误报抑制能力的ADS-B电文报头检测方法。      

毫米波雷达直升机旋翼回波匹配滤波研究

针对低重频毫米波雷达直升机旋翼回波信号检测中旋翼回波信噪比低的问题,本文采用发射大时宽带宽的线性调频信号,接收匹配滤波处理以增加旋翼回波信号的信噪比,并推导了线性调频旋翼回波模型。由于旋翼旋转对雷达回波产生调幅效应,使其对线性调频匹配滤波器失配,造成信噪比的下降。本文利用匹配滤波的概念,用旋翼匹配滤波器组近似达到了旋翼匹配滤波的性能,提高后端旋翼回波检测的信噪比。