基于Forman法对遥感干涉图像进行相位校正的改进

相位误差的校正是傅立叶变换光谱仪器计算处理中的重要环节,Forman法是常用的校正方法之一.针对Forman法运算量大、实时性差的缺点,提出了对它的计算过程进行改进的方法.在分析Forman相位校正算法的基本原理和运算流程的基础上,充分运用傅立叶变换和卷积的性质,简化了计算过程,有效的提高了计算效率.重点研究了算法改进的方法和途径,并给出了其流程.最后,估计了改进前后方法的运算量和处理时间的对比.     

面向窄带通信信号的相位谱时差估计方法研究

对窄带通信信号采用相位谱法进行时差估计,由于信号能量谱非平坦,会出现相位解绕效果较差的现象,对此本文提出一种改进的加权最小二乘拟合方法,以更加合理地利用解绕后的相位数据,从而提高相位谱法时差估计精度。同时结合改进的最大似然相位谱法,本文还设计一种简单实用的面向窄带通信信号时差估计的频域数据压缩方法,以求在时差估计精度和数据传输量之间获取较好平衡。经仿真验证,改进的相位谱时差估计方法较大程度地提高了窄带通信信号的时差估计精度,同时,基于改进相位谱法的数据压缩可以实现用时差估计精度的适度降低换取数据传输量的大幅度减少,具有在资源有限的传感网等场合的良好应用前景。      

改进的分段多项式建模的电离层相位去污染新方法

时变电离层的相位污染使天波超视距雷达(OTHR)的回波多普勒谱展宽.近年来已发展了基于分段的相位多项式参数建模和高阶模糊函数的方法估计和校正电离层的相位污染.由于实际电离层信道为时变的且不可预测,因此,采用预先确定阶数的建模方法有较大的局限性.本文提出了一种改进的方法来选择相位多项式建模的阶数.该方法引入三个判决准则对分段后的信号作建模阶数的自适应选择.实验结果表明,改进后的算法比原有的分段相位多项式参数估计方法以及其他两种电离层校正方法具有更好的性能,特别在校正快速变化的电离层相位污染时具有更为明显的优势.     

基于遗传算法的MIMO阵列位置误差自校正方法

天线阵元的位置误差会影响天线阵元所接收到信号的相位。基于特征值分解的高分辨率波达方向(DOA)估计算法对信号的相位误差非常敏感。针对多输入多输出(MIMO)阵列,本文基于遗传算法,利用自校正思想,构造一个对不同方向空间谱值进行加权求和的自适应权函数,结合MUSIC方法,构建个体适应度函数,实现了MIMO阵列阵元位置误差与DOA的联合在线估计。仿真结果表明该方法进行DOA估计的同时,还可以完成阵列位置误差的在线估计与校正,提高了系统参数估计的鲁棒性。     

一种改进的ISAR最小熵相位校正方案

最小熵相位校正是逆合成孔径雷达(ISAR)相位校正的有效方法,但存在计算复杂度较高的问题.本文针对这一问题提出了一种改进方案,利用较少的距离门数据,通过迭代运算最小化ISAR图像的熵,并在此基础上估计出校正相位,从而降低了运算量,提高了算法的执行效率.外场数据的处理结果证明了该方案的有效性.     

基于图像域均衡的逆合成孔径 雷达多普勒质心跟踪法

相位校正严重影响了逆合成孔径雷达(ISAR)图像的聚焦和成像质量,其中多普勒质心跟踪(DCT)法因具备明确的算法原理和适中的计算量,成为一种广泛应用的相位校正方法.但是,当目标存在强散射点时,DCT法的效果往往不佳.在分析和比较现有方法的基础上,本文提出采用图像域均衡处理来改进DCT法.新方法通过简单的均衡和反馈环节,能够显著降低强散射点的影响,并提高DCT法的稳健性和成像质量.最后,和多类目标实测数据的成像结果证明了新方法的有效性.     

基于改进传播算子的DS-SS信号扩频序列盲估计方法

本文研究了DS-SS信号的扩频序列盲估计问题,针对现有特征值分解算法失步时间估计不准和计算量大等缺点,提出一种基于改进传播算子的扩频序列盲估计算法,该算法对传统传播算子估计信号子空间的方法进行了改进,使之能够估计扩频序列,并利用信号子空间估计信号失步时间.与基于特征值分解的方法相比,本文算法提高了失步时间的估计精度,并有效的降低了计算量.最后对算法计算量和性能进行了仿真分析和验证,结果表明本文算法有效,计算量远小于现有特征值分解算法,且估计性能在低信噪比条件下更优.     

16QAM通信系统的ML相位校正技术仿真实现

利用最大似然(ML)法对16QAM数字通信系统的相位校正技术进行仿真实现,引入训练序列,用以解决面向判决ML相位估计法必须依靠解调信息序列进行估计这一弊端。从已调信号(训练序列)中直接导出载波相位偏移量并进行相位校正,免去了在接收端设置锁相环,降低了16QAM通信系统接收端的复杂度。     

一种针对色噪声相干源的源数目估计方法

提出一种联合MDL法和特征值校正相结合的源数目估计方法。利用联合MDL法即最大似然的角度参数估计和MDL检测方法迭代处理估计相干源数目,并对噪声特征值进行校正使色噪声引起的特征值发散程度大大减小,从而有效检测空间色噪声下相干信号源的数目,且性能优于已有的算法。其有效性由大量的计算机仿真结果得到了验证。     

阵列通道不一致性误差快速有源校正算法

针对阵列通道不一致性引起的幅相误差校正问题,基于多级维纳滤波器(MSWF),该文提出幅相误差快速校正的简化的多级维纳滤波器(SMSWF)算法。SMSWF算法利用校正源的方位和波形信息对阵列幅相参数进行估计,无需估计协方差矩阵和进行特征值分解,大大地减小了计算量,且具有与特征分解方法相同的幅相参数估计性能。研究发现,单个信源入射到阵列且信源波形已知时,SMSWF算法获得的信号子空间等价于特征分解法得到的信号子空间,这表明SMSWF算法能够替代特征分解法,从而极大减小基于特征分解法的信号处理方法的计算量。大量计算机仿真和消声水池试验验证了SMSWF算法的优越性能。     

基于重要性抽样的最大似然方位估计方法

最大似然估计是公认的最佳估计器,但是计算量很大.为了解决它的计算量大的问题,本文把蒙特卡罗方法与最大似然方位估计相结合,提出一种基于重要性抽样的最大似然方位估计新方法(Maximum Likelihood DOA Estimator Based on Importance Sampling,简称ISMLE).研究结果表明,ISMLE方法不但保持了原最大似然方位估计方法的优良性能,而且大大减小了计算量,把原方法的计算复杂度从O(L^K)减少到O(K×H).     

基于加权最大范数的SAR自聚焦方法

基于最大似然估计的特征向量分解自聚焦算法利用最大特征值对应的特征向量实现对相位误差的估计。该方法虽然具备精确和稳健的性能,但需要对协方差矩阵进行特征分解,导致实际数据在处理中运算量巨大,对内存要求也很高,难以在实时合成孔径雷达(SAR)成像处理中应用。该文提出一种基于加权最大范数的自聚焦方法,通过求解二范数最大化的优化函数对目标特征向量进行估计,避免了特征值的分解过程,有效提升了运算效率;利用信噪比加权的思想,对不同距离单元赋予不同的权值,增强了优质特显点样本对相位误差的估计贡献,有效改善了自聚焦精度。通过实测SAR和ISAR数据处理验证了算法的有效性。     

Adaptive beamforming with conjugate symmetric weights

The Hermitian persymmetric maximum likelihood estimator (MLE) is better than the conventional MLE in estimating the covariance matrix of a symmetrically distributed antenna array. Though using the Hermitian persymmetric MLE improves the performance of adaptive beamforming, it increases the computational load due to the forward-backward averaging of array input sample data. By observing that the weight vector obtained from the Hermitian persymmetric MLE is conjugate symmetric if the phase origin is chosen at the array geometry center, methods are developed to reduce the computational load of the direct-form beamformer and the generalized sidelobe canceler (GSC). The weights of both beamformers can be adapted with real computations, with significant savings in computation time     

线性调频匹配滤波器的ARM回波提取技术

针对反辐射导弹(ARM)及其载机的雷达回波特性,提出一种改进的ARM回波提取方法,即先根据载机回波多普勒频率的估计值对时延信号进行相位补偿,然后与原信号相减抑制载机回波,再用线性调频匹配滤波器积累ARM回波。通过分析不同调频匹配误差条件下的滤波器性能,获得了有价值的结论。仿真实验表明该方法在低信噪比下仍然可以有效地提取ARM回波信号。     

基于传播算子的Root-MUSIC算法

传播算子（PM）法不需要进行复杂的特征值分解,减小了计算量,但仅在信噪比较高的情况下才有较好的波达方向估计性能,且谱峰搜索仍需要较大计算量。在此基础上提出了一种改进的算法PM-Root-MUSIC,它不需要特征值分解,同时用多项式求根代替谱峰搜索,大大减少了计算量。理论分析和计算机仿真结果表明此方法是有效的。     

一种基于窄带信号多普勒频率测量的运动目标直接定位方法

相比于常规的两步定位方法,目标直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的直接定位方法主要是针对静止目标所提出的,并具有较大的运算量.本文提出了一种针对匀速运动目标的多普勒频率直接定位方法.文中首先基于最大似然准则推导了直接估计目标初始位置和运动速度的优化模型,针对该优化模型是以矩阵特征值的形式给出而难以数值求解的问题,提出了一种基于矩阵特征值扰动定理的Newton型迭代算法,该算法可以避免多维参数网格搜索所导致的庞大运算量.此外,文中还推导了关于目标初始位置、运动速度以及运动航迹估计的克拉美罗界的闭式表达式.数值实验表明新方法的目标位置估计方差可以达到克拉美罗界,并且具有较少的运算量.     

一种利用人耳听觉特性的双声道回波抵消改进算法

本文提出了一种利用人耳听觉特性的双声道回波抵消改进算法.在该系统中,利用人耳的听觉特性给输入信号加上一个小的扰动来改善输入信号的自相关特性和条件数,从而达到改善系统收敛特性的作用.本文讨论了在双声道回波抵消系统中遇到的输入信号强相关从而引起系统性能恶化的问题,提出了采用输入信号加扰来改善系统性能的算法.并且利用人耳听觉特性使这种扰动信号隐藏在语音信号中,使其对语音信号的干扰最小.从本文的仿真试验来看,该方法对双声道回波抵消系统的性能有一定的改善.     

Chromatic dispersion in single-mode fibers with arbitrary indexprofiles: a simple method for exact numerical evaluation

An exact numerical method for computation of the chromatic dispersion in single-mode fibers with arbitrary profiles is presented. The method is based on matrix perturbation theory, taking the change in the fiber properties with wavelength as perturbation. This approach requires only one matrix eigenvalue evaluation (as against multiple eigenvalue evaluations in the existing methods) and a few additional simple matrix manipulations, resulting in a considerable reduction of computational effort     

基于滑窗MCMC的弹道导弹分导团目标数据关联研究

弹道导弹在再入过程中为了提高自身突防能力往往伴随着分导现象。由于分导弹头数目未知,距离目标近且再入速度非常相近,使其以团状形态运动,在未知导弹任何先验信息前提下如何对分导弹头进行快速关联已成为亟待解决的难题。该文提出了一种改进的实时滑窗马尔可夫链-蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)次优数据关联算法,它应用蒙特卡洛采样方法对监控区域的测量集合进行组合优化,获得最大的后验概率密度进而逼近马氏链的平稳分布。该算法结合弹头分导实际情况,重新分配关联假设权值并优化了继承性,极大地减小了关联时间。仿真结果表明该算法与经典的多假设算法相比,关联概率随着目标密集程度增加而显著提高,并且计算量远小于多假设算法。