基于线性调频信号二次相位变换的主动声呐目标速度估计

分数阶傅里叶变换常用于主动声呐线性调频信号的分析,通过搜索变换参数可以估计目标的相对速度.但是由于其参数搜索计算量偏大,在自主式水下航行器等计算力有限的小平台难以实时处理.针对该问题提出了一种基于二次相位变换的线性调频信号速度估计方法,根据多普勒频移后线性调频信号的二次相位变换的解析解,分析了二次相位变换后变换域频谱展...     

时频分析在线性调频信号相位误差估计中的应用

合成孔径雷达(SAR)使用线性调频(LFM)信号作为发射脉冲，带有相位误差的畸变线性调频信号会严重影响到雷达成像的效果．本文分析了二次相位误差对脉冲压缩信号的影响，并采用时频分析的方法对畸变回波信号进行处理．首先利用短时傅立叶变换得到信号的时频分布，再经过傅立叶插值和最小二乘拟合的方法估计出信号的调频斜率．最后用估计值对畸变信号进行相位补偿，得到了令人满意的仿真结果．     

调频初相位补偿的广义Warblet变换时频分析

信号时频分析的长时间窗时频分析法通常可提高输出信噪比和频率分辨率,但对于调频信号,会降低线谱时频能量聚集度并影响瞬时频率估计。对于调频信号广义Warblet变换(Generalized Warblet Transform,GWT),具有较短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)更优的时频分析性能,但在长时间窗分析时,调频初相位估计误差会使算法性能下降甚至失效。针对该问题,提出调频初相位补偿的GWT(Frequency Modulation Initial Phase CompensationGWT,FMIPC-GWT)时频分析方法。在调频参数估计时将一半时间窗长所经过的相位补偿到调频初相位中,提高调频参数估计的准确性以增加瞬时频率估计精度。仿真和实验数据验证了,相比STFT法和GWT法,FMIPC-GWT法对于非线性调频信号时频分析性能更优。FMIPC-GWT法在调频信号线谱检测与瞬时频率估计等方面具有应用前景。     

频谱校正的线性调频Z变换方法

提出了一种用线性调频Z变换进行频谱校正的的新方法,通过提高局部频段内的频率分辨率解决离散谱线不能对准实际谱峰时所带来的误差。介绍了线性调频Z变换的原理以及将该变换应用于频谱校正的具体方法和步骤,并通过仿真计算对该频谱校正方法有效性进行验证。模拟计算表明该方法具有校正精度高、速度快和灵活性强的特点。     

磁罗经/GPS系统中调频高斯小波变换的应用

提出了一种基于调频高斯小波变换的GPS软故障诊断算法.该算法可以对GPS失锁、方差奇异等软故障进行在线检测.以HMR3000磁罗经和BeeLine GPS实际系统跑车试验数据显示,利用调频高斯小波变换方法后,系统航向可用性从原来的72%提高到了100%;系统的误差减小到原来的60%.因此,调频高斯小波变换方法有效地解决了磁罗经/GPS中在线软故障检测的难题.     

基于高斯线调频小波变换能量谱的齿轮故障诊断

提出了一种基于高斯线调频小波变换诊断齿轮故障的新方法。线调频小波变换是信号的时间－频率－尺度变换，具有比小波变换及其它时频分析方法更强的非平稳信号分析功能。利用高斯线调频小波变换作齿轮振动信号的能量谱估计，可提取调制边频带结构，识别故障模式。试验结果表明这种方法可有效应用于齿轮局部故障诊断中。     

一种新的估计多项式相位信号瞬时频率的参数化时频分析方法

通过多项式非线性核函数取代线性调频小波变换中的线性核函数，提出一种新的参数化时频分析方法：非线性调频小波变换。对瞬时频率是时间任意连续函数的信号而言，选择合适的多项式核特征参数，非线性调频小波变换的时频分布有良好的时频聚集性。应用非线性调频小波变换分析任意阶次多项式相位信号。由于非线性调频小波变换的性能取决于多项式核特征参数，本文还给出非线性调频小波变换的核特征参数估计算法，进一步可实现多项式相位信号的瞬时频率和参量估计。仿真信号验证算法的有效性。     

分数阶傅立叶变换的线性调频信号降噪

本文在分数阶Fourier变换原理的基础上，提出了一种基于分数阶傅里叶变换的线性调频（LFM）信号的滤波方法，利用该变换等同于对信号在时频平面进行旋转，将混迭有噪声的信号以特定的旋转角作分数阶傅里叶变换，使得信号与噪声在变换域中的交迭达到最小：然后通过窄带通滤波器对LFM信号进行抽取，再经过分数阶傅里叶反变换，恢复出原信号。     

科里奥利质量流量计数字信号处理方法的研究

本文提出了一种新型的应用于科里奥利质量流量计的数字信号处理系统：采用线性调频Z变换对科氏流量计信号进行频率的测量和跟踪；采用基于改进的谱线增强技术的滑动Goertzel算法测量信号的相位差。仿真结果表明该系统满足实时性和测量精度的要求，该算法是有效的。     

线性调频扩频系统调频斜率的分析和设计

由于线性调频信号其自身的优点使其经常应用于扩频通信系统中，但是，在使用过程中经常出现调频斜率方向（正、负）反相的现象，使得收端的匹配滤波器要经常改变，给设计、调试带来不便。文章分析了影响调频斜率方向的因素并提出了设计方法，最后通过QuartusII进行了编译验证。     

宽带体制下混响和目标空时分布特征研究

传统的空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)利用窄带混响和目标在空时平面的可分辨特征抑制窄带混响。对宽带混响和目标在空时平面分布特征进行研究,并通过理论推导,得出带宽对混响和目标空时分辨特征的影响公式。结果表明:宽带混响和目标在空时平面分布特征部分重叠,导致传统STAP效果不佳。在此基础上,借鉴STAP思想,并利用线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号在分数阶Fourier变换域上的聚焦性,分析了在空-分数阶Fourier域三维空间上抑制宽带LFM混响的可行性。     

舰船辐射噪声线谱多普勒分析的ESPRIT方法

利用运动目标线谱的多普勒频移特性估计目标参数,需要精确提取出多普勒频移曲线。针对舰船辐射线谱噪声多普勒频移曲线提取的短时傅里叶变换（Short Time Fourier Transform,STFT）方法存在分辨率门限的问题,提出了一种利用子空间旋转不变技术（ESPRIT）高分辨频率估计法与STFT相结合的方法,提高了频率估计的精度和分辨率,可很精确地提取出频率间隔较近的多普勒频移曲线,而且计算量较小。计算机仿真和水池实验验证了该方法的有效性。     

一种变步长的自适应特征值分解时延估计方法

在房间声场环境下基于传声器阵列的说话人定位中，时延估计算法是其中的关键步骤。与其它常用时延估计方法相比，自适应特征值分解（Adaptive Eigenvalue Decomposition，AED）时延估计算法因其优越的抗混响性能受到越来越多的关注。但在受噪声和混响干扰的语音条件下，传统的自适应特征值分解算法收敛速度较慢，对初值敏感。通过引进动量因式，提出了一种变步长的特征值分解算法，通过理论分析和仿真实验，证实了新算法的收敛性能要优于传统的特征值分解算法，节省收敛时间，使算法的整体性能有所提高。     

遗传算法在分数阶Fourier变换域极值优化中的应用

分数阶Fourier变换采用线性调频基,因此,线性调频（Linear Frequency Modulation,LFM）信号在分数阶Fourier域平面能够聚焦,并形成峰值。为了克服传统步进式搜索法在LFM信号峰值搜索中效率低下的缺点,将遗传算法引入到分数阶Fourier变换极值搜索中。仿真结果表明,该方法优于传统的步进式搜索法。     

谱修正技术在脉冲压缩信号检测中的应用

脉冲压缩是信号检测的一个重要技术,在多目标水声环境下,为避免强目标脉冲压缩输出的旁瓣掩埋弱目标的主瓣,引入窗函数加权技术来抑制旁瓣,提高对目标的空间分辨率。同时考虑到实验中声呐系统的带宽和时宽受限制,对于小时宽带宽积的脉冲压缩信号,引入谱修正技术,进一步提高主旁瓣比。利用Matlab给出理论仿真结果,并通过实验验证该技术在噪声背景下对观测小目标的实用性。     

混响背景下提高信号检测性能的时空处理算法

优化与约束空域处理算法（SPOC）是一种用于提高被动声纳方位分辨力的自适应波束形成算法。在对SPOC算法性能分析基础之上,将其应用于主动声纳检测技术中,针对浅海混响环境下信号检测难的问题,提出了一种结合信号方位方差加权的SPOC多拍时空处理检测算法,实验数据处理结果证明此算法可有效地抑制混响,提高了混响起伏背景下信号的检测性能,并使输出背景最为＂平坦＂。     

一种自适应的主动声呐直达波干扰抑制算法

为了克服主动声呐编队作战条件下的直达波干扰,达到检测微弱目标回波信号的目的．提出了一种基于频域分块自适应滤波算法的直达波抑制方法。这种方法将自适应滤波理论和匹配相关技术相结合,首先对接收数据做频域分块自适应滤波,再利用已知发射信号副本进行匹配相关,最后提取目标回波信号。其中,频域分块自适应滤波算法相比基本最小均方算法,计算复杂度降低,收敛速度快,基本保证了主动声呐每个探测周期内的直达波抑制和目标回波的提取。通过数值仿真实验表明：在强直达波干扰存在条件下,该算法对目标回波的提取在精度和鲁棒性等方面均优于以往的直接匹配相关方法。     

基于分数阶傅里叶变换的水声信道参数估计

准确估计水声信道参数,对提高通信系统的性能有着重要的意义。Chirp脉冲有良好的相关性,常被用作信道探测信号。鉴于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)对chirp类信号的处理特性,用chirp信号作为测量信号,FRFT作为后端处理技术,可以得到很好的处理效果。研究了基于FRFT的水声信道多途时延和多普勒频偏参数估计的原理和方法,该方法通过发射具有正、负调频斜率的组合线性调频信号,在接收端根据FRFT幅值输出的峰值位置估计信道参数。仿真结果表明,此方法计算量与FFT相当,且有较高的估计精度。     

基于麦克风阵列的三维声源定位算法及其实现

从系统的角度对真实声场环境下基于到达时间差的的声源定位算法进行了研究,提出了一种改进的互功率谱相位（CSP）时延估计算法,在此基础上,提出了一种用于定位估计的基于球形差值（SI）的随机梯度下降（LMS）算法。为了验证算法的有效性,实际构建了三维空间中的点声源定位系统。实验结果表明所提出的算法具有较高的定位精度。     

前臂多腱肌的多通道表面肌电检测电极阵列装置的设计

设计了一种无创采集前臂多腱肌的多通道表面肌电（sEMG）信号的线性电极阵列．利用柔性印刷工艺制备的8个条形镀金电极以5mm的电极间距（IED）排成一列．预先冲孔的医用双面胶粘贴在电极面构成的一次性非接触粘贴结构可填充少量导电膏，而且便于电极固定在皮肤表面．单差分sEMG信号被放大和带通滤波．较小的电极阻抗保证了此种镀金电极具有恒定的电学性能．相对稳定的低电极．皮肤接触阻抗确保了稳定的基线和良好的信噪比（SNR）．为了探讨此装置的实际可用性，在单指力量输出任务时同步记录9名受试者指浅屈肌（FDS）的14通道sEMG信号．稳定的基线，良好的sEMG信号质量和显著的肌肉活动的通道差异性表明该电极阵列是一种可用于前臂多腱肌长时多通道sEMG信号采集的极具发展前景的技术．