基于免疫遗传算法的雷达重复频率选择

多普勒雷达能够在较强的杂波背景中检测目标,被广泛应用,但它既存在距离模糊,又存在速度模糊,需要在巨大的解空间中选择一组重复频率解模糊。免疫遗传算法是基于免疫原理,对遗传算法的改进,它克服了遗传算法易早熟、搜索效率低、不能很好保持个体的多样性等缺点。运用基于实数编码的免疫遗传算法来选择多重中脉重复频率。实验表明该方法便于编码,比基本的遗传算法能更快更准确地找到满意解。     

基于谱峰斜率进行变步长搜索的DOA估计方法

针对经典Capon方法存在计算量和存储量庞大、运行时间长、精准度不高的问题,提出一种低复杂度变步长的搜索算法.该方法首次搜索使用大步长的Capon算法,根据谱峰值确定波达方向(DOA)检测范围并求出其斜率值;然后根据斜率首次小于零确定谱峰在其左侧,记斜率小于零点为P,并从点P-2处开始向右进行变步长搜索;最后进行变步长的迭代逼近,得出期望信号的估计角度.所提方法避免了谱峰穷尽搜索,降低了计算量.仿真实验证明,在相同的信噪比下,所提算法准确性的精准度有近9倍的改善;在不同的信噪比下,所提算法的分辨成功率更高;同时,所提算法的均方根误差均明显优于经典的Capon算法.     

分段变步长MPPT算法在风力发电系统中的应用

针对传统定步长爬山搜索(HCS)法在风力发电系统最大功率跟踪(MPPT)控制过程中的快速性和准确性矛盾,提出了一种基于爬山搜索法和模糊控制的分段变步长MPPT算法.该算法根据发电机P-ω特性曲线对最大功率点(MPP)跟踪过程进行分段,使系统能够根据工作点所在的区域选择合适的跟踪算法和步长完成最大功率跟踪.在Matlab/Simulink中分别对提出的模糊分段变步长算法和传统爬山搜索法进行了仿真.仿真结果表明:所提算法明显地改善了系统跟踪MPP的速度和稳态精度,在MPPT方面明显优于传统的爬山搜索法.     

自适应变步长最大风能捕获算法

风能具有随机性、不稳定性的特点,为了提高风力发电系统中风能的利用效率,在比较各种最大风能捕获算法的基础上,分析了爬山搜索法和叶尖速比法的不足,提出了自适应变步长搜索算法来捕获最大风能.通过改进爬山搜索法的变步长策略,明显加快了搜索速度,通过引入初始估计叶尖速比值,大大缩小了搜索范围.该算法不需要实时检测准确风速,不依赖风力机最佳功率曲线,有效地降低了成本,提高风力发电的效率.文中重点分析了算法的自适应性和变步长策略,仿真结果表明,该算法能够使风力机更快速到达最大功率点,动态响应快,收敛性好.     

一种改进的爬山法优化求解冗余机械手运动学逆解

本文提出了一种带符号的特殊进制来描述一个十进制数值， 确定了该特殊进制的 使用规律，从而推导出该特殊进制完整的描述公式．在此基础上，对人工智能领域的一种启 发式搜索算法——“爬山法”作了一定的改进，采用变步长技术，以带符号的特殊进制方法 为理论基础来确定每一次优化搜索的步长，从而求解具有多冗余度的机械手运动学逆解．此 优化算法可在无穷多组可能解中通过有限的搜索次数迅速找到一个符合条件的可能解，同时 不需要计算反三角函数和矩阵求逆，推导和计算结果证明该算法简单、运算量少、收敛速度 快，稳定性好、通用性强．     

融合改进天牛须和正余弦的双重搜索优化算法

针对标准正余弦优化算法在搜索时存在的计算精度低、容易陷入局部最优值等缺点,借鉴天牛须算法运算简单、搜索速度较快的特点,本文提出了一种融合改进天牛须和正余弦的双重搜索优化算法(BAS-SCA).首先,在现有标准正余弦算法基础上,引入动态自适应权重机制来平衡全局搜索和局部搜索,提升收敛速度;其次,提出了一种新的转换参数模型,该参数模型通过结合指数型函数和余弦函数来替换传统的线性衰减函数;最后,为了提升正余弦的搜索精度和速度,同时尽可能跳出局部最优解,提出了改进的天牛须搜索算法,引入动态步长搜索机制将固定步长搜索改为变步长搜索,创新性地将改进的天牛须算法与改进的正余弦算法进行融合实现双重搜索优化,有效避免局部极值问题.实验表明,通过14个标准测试函数验证,所提双重搜索优化算法BAS-SCA相较于其它现有优化算法,具有更高的寻优精度和更快的收敛速度.     

基于快速余差查表法的脉冲多普勒雷达解距离模糊算法

解距离模糊是中频脉冲重复频率的脉冲多普勒雷达关键技术之一。提出了采用快速余差查表法有效解决PD雷达距离模糊问题的算法。该算法的运算量较少,实时处理能力强。以3重CPI进行仿真实验,表明该算法能够保证低虚警概率和较高的解模糊的正确性,并能够满足PD雷达信号处理的实时处理要求。     

变粒度搜索算法与整周模糊度解算

LAMBDA方法应用于GNSS单频单点载波相位定位时,其整周模糊度的搜索域过大,解算速度过慢,制约了单频单点精确定位技术的应用。针对这一问题,结合粗糙整数映射理论,提出变粒度搜索算法,通过改善整周模糊度搜索区域的拓扑结构,并采用有粒度的粗糙整数作为搜索单元,可有效提高搜索效率。仿真结果表明,基本实现了单频单点载波相位准实时定位。     

一种自适应步长布谷鸟搜索算法

针对布谷鸟搜索算法（CS）后期收敛速度慢、计算精度不高等不足,提出了一种自适应步长调整布谷鸟搜索算法,加快布谷鸟搜索算法的搜索速度,提高其计算精度。通过8个标准测试函数测试的结果表明,改进后的自适应步长布谷鸟搜索算法具有较快的收敛速度和较高的寻优精度。     

混合变邻域和声搜索的独立任务调度问题研究

结合和声搜索和变邻域搜索算法的特点,提出混合的和声变邻域搜索算法,并将混合算法用于解决多处理机独立任务调度问题.混合算法采用列表调度方法对和声解进行编码,把和声分量转换为基于优先级的独立任务调度模型,利用变邻域搜索算法对和声解进行局部搜索以提高和声算法的搜索效率和解质量,利用模拟退火算法中的Metropolis准则作为新解接受准则,防止算法陷入局部极值.仿真实验对比结果表明,混合算法在解决独立任务的多处理机调度中具有更强的全局搜索能力和更快的收敛速度,并且能够跳出局部极小获得更高质量的解.     

高脉冲重复频率雷达混合滤波解距离模糊方法

针对高脉冲重复雷达距离模糊问题,提出一种新的混合滤波解距离模糊方法.通过把脉冲间隔数和脉冲间隔变化量作为目标待估计状态,对离散的脉冲间隔数、间隔变化量和连续的目标状态(位置和速度)进行混合滤波,从而将解距离模糊问题转换为对脉冲间隔数的估计问题.初始时刻,由于距离量测模糊,利用多个高脉冲重复频率(HPRF)采用欧氏距离对混合状态进行初始化.在滤波过程中,为了避免门限选择,首先根据脉冲间隔变化量的有限个离散取值,将六维向量的混合滤波模型等效为有限个五维向量的混合滤波模型;然后对量测分别进行混合滤波;最后通过对各模型得到的新息的2范数进行比较获得混合状态估计,从而实现解距离模糊.混合滤波解距离模糊方法为实现高脉冲重复频率雷达实时解距离模糊提供了一种新的研究思路,仿真结果表明,本文提出的混合滤波方法在只有一个脉冲重复频率获得目标量测时较现有多假设方法收敛速度快,并且可以克服多假设方法在脉冲间隔数变化时发生的解模糊错误.     

Range ambiguity resolving of HPRF radar based on hybrid filter

In this paper,a novel method of range ambiguity resolving based on hybrid filter is proposed for high-pulse repetition frequency (HPRF) radars.By considering the discrete-valued pulse interval number (PIN) which is described as the radial range of the target divided by the maximum unambiguous range for a certain HPRF and its incremental variable as target states,the problem of range ambiguity resolving is converted to the hybrid state estimation problem.In the initial time steps,since the range measurement ...     

HPRF pulse Doppler stepped frequency radar

Stepped frequency radar is a well known scheme to generate high range resolution profile (HRRP) of targets. Through appropriate radar parameter design, the radar enables both unambiguous velocity measurement and high resolution ranging within a single dwell in a high pulse repetition frequency (HPRF) mode. This paper analyzes in detail the design principle of the HPRF stepped frequency radar system, the solution to its ambiguity issue, as well as its signal processing method. Both theoretical analysis and simulation results demonstrate that the proposed radar scheme can work independently to solve the problem of motion compensation, and is therefore highly applicable to many new types of radar. Supported by the fund of National Defense Industry Innovative Team     

LFMCW数字化测距测速的分辨力与精度分析

指出了LFMCW雷达用于测距和测速,在设计雷达系统工作参数和进行数字化处理中需要考虑的一些问题,提出了测距测速精度与频率分辨力的关系。讨论了距离分辨力与距离、速度测量精度要求的关系。     

多重滑窗算法在DSP上的并行实现

滑窗算法作为一种遍历性的算法，其实时运算效率是一个重要的指标。本文介绍了用于雷达目标解模糊处理的滑窗算法，研究了在两片TMS320C5402芯片上并行实现多重滑窗算法的方案。在某 PD雷达系统的目标解模糊处理的应用中，充分利用了DSP的HPI接口，设计实现了方位、距离、速度三重滑窗算法。本文还介绍了硬件方案和软件流程以及一些提高运算效率的措施，取得了好的实用结果。     

Suppressing azimuth ambiguity in spaceborne SAR images based on compressed sensing

In spaceborne synthetic aperture radar,undersampling at the rate of the pulse repetition frequency causes azimuth ambiguity,which induces ghost into the images.This paper introduces compressed sensing for azimuth ambiguity suppression and presents two novel methods from the perspectives of system design and image formation,known as azimuth random sampling and ambiguity separation,respectively.The first method makes the imaging results for the ambiguity zones as disperse as possible while ensuring that the imaging results for the main scene are affected as little as possible.The second method separates the ambiguity signals from the echoes and achieves imaging results without the ambiguity effect.Simulation results show that the two methods can reduce the ambiguity levels by about 16 dB and 99.37%,respectively.     

基于FPGA的固体测速系统的设计与应用

针对目前工业生产过程中的固体流速测量问题,提出了一种基于 FPGA的固体流速测量系统。该系统以相关测速算法为理论基础,通过发射载波信号到测试管道,并采集管道内两个不同位置的流速信号,对这两路信号进互相关运算,寻找峰值点,从而间接求得固体流速。该系统包括一套基于 FPGA的硬件系统和一套基于 C++的上位机软件系统。经过测试验证,本系统实现了固体流速的精确测量,性能稳定,达到了设计目标要求。     

基于分段拟合的非线性组合调制雷达信号设计

线性调频与伪随机码组合调制的雷达信号可增加信号复杂度,在降低信号被截获概率方面有突出优势,但该组合具有线性调频高旁瓣,且无法克服加窗处理后主瓣宽度增大的缺点。利用驻留相位产生的非线性调频信号能够抑制旁瓣的特点,提出分段拟合的非线性调频与巴克码调制相结合的方法,将其各自的优点加以结合,不仅可以减小距离与速度模糊度,而且可以抑制旁瓣。对该组合信号的显函数模型仿真曲线和模糊函数图进行分析,仿真结果表明,该方法不仅可以降低距离与速度模糊度、降低信号被低截获概率,而且产生了比传统非线性调频更低的旁瓣,说明了该方法用于雷达信号的可行性与优越性。     

基于伪随机码调制的车载激光雷达距离速度同步测量方法

针对双检测器激光雷达系统用于同步测量道路目标距离和速度时存在的成本高、回波利用效率低的问题,提出了一种基于伪随机（PN）码调制的脉冲式多普勒激光雷达结构模型,研究使用单个光外差接收器同步测量目标距离和速度的可行性并通过计算机仿真验证方法的性能。首先,给出激光雷达的系统模型,分析模型在脉冲方式下用于距离和速度测量时存在的问题;然后,讨论通过单个光外差接收器输出的电信号计算目标距离和速度的方法,即计算输出信号与本地调制码的相关函数确定激光飞行时间进而得出目标距离和使用非等间隔采样信号频谱分析方法确定输出信号的多普勒频率进而得出目标的速度;最后通过仿真验证所提出的方法可同时实现目标距离和速度的稳定检测。实验结果表明,在道路环境中该方法可实现目标距离和速度的稳定可靠测量,与直接检测系统相比,测量的灵敏度可提高10 dB以上,且与回波的到达时间、多普勒频率的大小无关。