宽带循环MUSIC

通信信号一般具有循环平稳性,利用信号的这种特性,循环MUSIC算法对于循环相关信号有很强的抑制干扰和噪声的能力,并且能够根据不同的循环频率来分离不同的信号,使其具有信号选择能力。但这种算法仅对窄带信号有效。通过对宽带信号测向算法的研究,提出了一种能够用于宽带循环信号测向的宽带循环MUSIC算法,利用信号的循环相关,使测向性能充分提高。经过计算机仿真,证实这种算法对于强干扰条件下的宽带测向有很好的效果。     

基于小波变换技术的数字音频高频激励算法

实现音频信号高频激励的主要方法是产生音频信号的高次谐波,一般有机械激励法和模拟激励法.针对数字音频信号提出了基于小波谱激励的高频激励法,应用该算法可以针对音频信号的不同空间(频段)进行高频激励,算法灵活性更大,可以适应不同类型音频信号的高频激励需求.论文在音频信号小波分解基础上,通过外推法估计信号的高次谐波分量,形成信号小波分解的外推细节空间,最后通过综合得到高频激励后的数字音频.针对不同类型音频信号,通过调整外推加权系数,本激励算法均达到了与信号类型相适应的高频激励效果.本激励算法可应用于对低采样率音频信号的高频补偿.     

经典谱分析中的分辨率

原始信号的长度是无限长的,被分析的信号总是有限长.采样定理说明了采样频率与信号的最高频率之间的关系.不确定原理[2]决定了被处理的信号分辨率与观测信号的时间长度也就是窗长度成反比的性质.结合经典谱估计中的算法来阐明当信号的长度一定时,在满足采样定理的条件下把靠得很近的谱峰分开的能力并不会因算法的不同而不同,而时域和频域不能同时达到最佳.     

一种阵元位置误差条件下的DOA估计方法

针对存在阵元位置误差时多重信号分类(MUSIC)算法的信号波达方向(DOA)估计性能严重下降的问题,结合微粒群(PSO)算法,提出了一种在阵元位置误差情况下的DOA估计方法.该方法首先根据MUSIC算法原理拟合校准目标函数,然后运用PSO算法对函数进行寻优,再校准误差矩阵,最后利用MUSIC算法进行DOA估计.通过不同的参数设置条件下仿真结果比较,选择估计性能最好的一组作为PSO算法的关键参数设置,并对比了校准前后MUSIC算法的DOA估计性能.仿真结果表明:本文方法能够有效改善MUSIC算法的角度分辨能力.     

基于改进粒子群算法的匹配追踪分解优化研究

文章针对使用牛顿法进行匹配追踪分解信号的速度慢、精度低等问题,在具有全局优化能力的粒子群算法基础上,提出了一种结合局部单纯形搜索并引入变异操作的改进粒子群算法实现信号匹配追踪分解.利用单纯形搜索增加了算法的局部开发能力,通过变异操作控制种群多样性以避免早熟收敛,增强了算法全局探测能力;并以描述机械系统的振动冲击响应作为基原子与单一粒子群算法实现匹配追踪分解信号的结果进行对比,证明了使用改进粒子群算法的匹配追踪分解能够快速准确提取信号特征参数,同时成功识别出某轴承发生外圈损伤时隐含在振动信号中的周期性冲击脉冲故障特征.结果表明,加入单纯形和变异的改进粒子群算法有效降低了匹配追踪计算复杂度,提高了信号特征提取准确度.     

一种MSK-Type信号的频率同步改进算法

MSK-Type信号的频率同步技术可以采用基于最大似然理论的估计方法.但该算法结构复杂,计算量十分庞大,不利用工程上的实现,所以对MSK-Type的频率同步大多采用非线性同步的方式.其算法主要有延迟相乘和2P-Power算法,但这种选用前馈结构的无数据辅助算法只适用于全响应的连续相位调制信号,且由于在非线性相乘过程中引入大量自噪声,从而导致同步性能下降.为解决MSK-Type调制信号频率同步算法精度低、适用范围小及不利于工程上实现等问题,本文在延迟相乘频率同步算法的基础上,提出一种改进算法.该算法通过对部分响应和全响应MSK-Type信号采用不同幂次非线性处理,消除了延迟相乘算法中的自噪声影响,与原算法相比,频偏估计精度可提高5d B左右.另外,所提算法不仅将应用范围扩展到了部分响应MSK-Type信号,扩大了同步算法的适用范围,而且还具有便于工程实现的特点.     

基于粒子滤波的跳频信号频率跟踪方法

针对跳频信号的参数估计问题,提出一种基于粒子滤波的跳频信号频率实时跟踪方法.首先建立以跳频瞬时频率为系统状态的状态空间模型,然后通过基本粒子滤波算法序贯重要性重采样（sequential importance resampling,SIR）实现了对跳频信号频率的后验概率密度估计,进而得到频率的实时估计;为进一步提高粒子滤波的跟踪性能,提出一种基于ESPRIT辅助的粒子滤波（auxiliary esprit particle filtering,AESPRIT-PF）算法.仿真实验分析了在不同信噪比和不同粒子数目下算法的跟踪性能,结果表明该算法具有稳健的跳频频率实时跟踪能力,是一种有效的跳频信号参数估计方法.     

不同信号体制对GNSS定姿性能影响的分析

利用GNSS信号能够进行高精度的载体定姿,其算法性能受不同信号体制影响较大.针对这一问题,首先在GNSS单频单历元定姿算法数学模型的基础上,分析了算法性能与码和载波相位测量精度之间的关系,然后研究了不同信号体制对码和载波跟踪精度的影响,最后提出了评估信号体制对定姿性能影响的关键指标,并对其在不同信号体制下进行了仿真实验.仿真结果表明,该指标可以有效地评估不同信号体制下的定姿性能.     

基于压缩感知理论的宽带信号波达方向估计

针对一维宽带信号波达方向(DOA)估计中聚焦变换算法需要角度预估值的问题,在双边相关变换算法基础上设计了一种无需角度预估值的DOA估计算法.首先,利用离散傅里叶变换(DFT)变换将宽带信号分解为若干个不同频点处的窄带数据模型.然后,通过本文改进的聚焦矩阵将不同频点处的窄带数据聚焦到同一参考频点,得到单一频率点处窄带信号模型.最后,采用改进阵列协方差矩阵稀疏迭代估计算法进行求解.理论研究和仿真实验结果表明,该方法在低信噪比和多快拍条件下比传统算法具有更高的估计精度和分辨率,且结合压缩感知理论有效降低了算法的运算量.     

一种用于空间调制信号检测的改进粒子群算法

为提高空间调制系统信号检测算法的性能,提出基于粒子群的智能信号检测算法及其改进算法.利用粒子智能化搜索,实现信号高效检测;设计权重系数对传统速度更新公式进行修改,避免粒子群陷入局部收敛从而进一步提高算法的检测性能.通过对改进算法的收敛性和复杂度进行理论分析,并在不同天线数目和不同调制方式下对其误码性能进行仿真,仿真结果表明:与传统的粒子群算法相比,本文提出的改进算法具有计算复杂度低、误码率低、收敛快的优点,可作为空间调制接收机的有效备选算法.