雷达多径信号分辨的小波变换方法

雷达多径回波信号(多径干扰信号)对雷达系统的检测性能具有十分不利的影响,抑制多径干扰的关键是准确分辨多径回波信号(检测并确定其部分参数)。小波变换在时、频域具有良好的局部化特性并对信号的奇异性非常敏感,在不同的尺度下(频带)奇异信号的小波变换模局部极大值点不变。雷达多径回波信号可用小波变换的方法进行分析和检测,根据信号与白噪声的小波变换局部模极大值的传播特性差异来抑制背景白噪声。本文通过正交二进制小波变换算法估计雷达多径回波信号的数目和信号时延,达到分辨多径信号的目的。文中的计算机仿真结果证明了该方法的可行性。     

基于多重信号分类法的线性调频差频频率估计

针对傅里叶方法估计线性调频连续波差频信号频率在小尺度上精度低的缺陷,提出利用多重信号分类法(Multiple Signal Classification,MUSIC)估计差频信号频率.该方法在频域上对自相关功率谱进行信号和噪声的空间分解,利用信号空间和噪声空间的正交性,完成对信号频率的超分辨估计.仿真计算和实验室测试表...     

基于插值短时分数阶傅里叶变换-变权拟合的线性调频信号参数估计

针对低信噪比下线性调频（LFM）信号参数估计精度不高的问题,提出一种基于Rife插值短时分数阶傅里叶变换（STFRFT）-变权拟合（VWSF）方法。该方法利用STFRFT提高LFM信号的聚集性,实现对LFM信号瞬时频率的高精度估计,并通过VWSF进一步提高信号初始频率和调频率的估计精度。推导得到了初始频率和调频率估计的克拉美-罗限（CRLB）,分析了信号时长、滑窗次数等因素对CRLB的影响。仿真实验及海试结果表明,相比于传统基于短时傅里叶变换的估计方法,Rife插值STFRFT-VWSF方法具有更高的LFM信号参数估计精度。     

基于信号小波系数层间关系的线谱信号去噪研究

舰船辐射声中的低频线谱是舰船的一个重要特征量，对声引信的信号检测、识别与分类具有重要的作用。随着现代舰船，特别是潜艇声辐射能量迅速降低和海洋环境噪声级逐年增加，利用舰船噪声中线谱信号对目标的发现距离正在减小。本文利用双树复解析小波变换( DT-CWT)对海洋环境噪声和舰船噪声线谱信号进行小波分解，并对小波系数的层间联合分布进行分析，建立了海洋环境噪声和线谱信号的小波系数的层间联合分布的数学模型，并推导出最大后验概率估计子(MAP)的解析表达式，用于去除噪声干扰，检测淹没在海洋噪声背景中的舰船噪声线谱信号。对实测舰船噪声信号和海洋环境噪声的分析表明，所提出的算法能够明显减弱连续谱干扰成分，捉高舰船噪声中线谱信号的检测效果。     

基于拖曳线列阵声纳的潜艇武器发射噪声监测仿真研究

为了轻便快捷地获取潜艇发射雷弹时的辐射噪声,基于潜艇"水放"操纵训练理论,设计了通过本艇进行回转机动利用艇载拖曳线列阵声纳测量的方案.基于试验的实际情况,根据潜艇拖曳阵模型,仿真生成了各水听器阵元与本艇的位置关系;根据噪声源理论模型分析产生雷弹发射模拟噪声,利用SαS分布模拟武器发射冲击噪声,仿真分析模拟噪声在海洋环境中的传播衰减,对阵元信号分别利用最小方差无畸变响应法(MVDR)、空间平滑MVDR以及适应子带的波束域多重信号分类(BMUSIC)算法进行信号处理,得到发射噪声的声源级、频谱结构和方位.仿真结果表明.试验设计方案在减少测量成本、简化试验保障条件的基础上,实现分离发射噪声和潜艇辐射噪声的目标,可以获取开展发射装置减振降噪研究的发射噪声数据.     

MUSIC算法在GPS干扰检测及抵消中的应用

由于GPS信号的低能级特性,在有些应用场合GPS接收机需采取抗干扰措施。在均匀线性天线阵条件下,文中采用MUSIC算法对干扰进行了抵消,并进行GPS信号捕获的仿真。仿真实验表明,多重信号分类法(MUSIC)对于大干扰噪声比(J/N)的干扰具有较高的到达角度(DOA)估计精度和信号噪声分离度。当GPS信号和干扰信号的DOA相差一定角度时MUSIC算法能够提高GPS接收机的抗干扰性能。     

分数阶Fourier变换对多分量Chirp信号中心频率的分辨能力

研究了当多个同调频率的Chirp信号相近时，分数阶Fourier变换(FRFT)对中心频率的分辨能力问题。从FRFT在数值计算中对中心频率的估计区间出发，推导出了对中心频率的分辨能力表达式，根据偏微分方程进一步分析了采样时间、采样频率和信号调频率对分辨能力的影响。计算机仿真结果表明，当采样频率为400 MHz，采样时间为2μs；信号调频率的大小不超过100MHz／μs时，FRFT对中心频率的最小分辨力与调频率约成凹形抛物线关系，并且大于2 MHz.     

对潜用武器发射装置发射噪声控制研究的思考

武器发射噪声是影响安静型潜艇生命力与战斗力的重要因素.阐明了潜用武器发射装置发射噪声控制研究的重要意义,归纳了潜用武器发射装置的分类以及武器发射噪声的主要来源.针对武器发射装置的现状以及往复泵式发射装置的特点,从装备改造升级角度考虑,分析了发射噪声生成机理,进行潜用武器发射装置的低噪声设计,提出了一系列发射噪声控制措施,对装备性能升级及新型发射装置的研制具有工程参考价值,文中提到的噪声控制方案还有待工程检验,以期达到预期的噪声控制目标.     

便携式火箭发射器脉冲噪声测试和小波分析

便携式火箭发射器所产生的冲击波和强脉冲噪声属非稳态信号，具有较宽的频率范围。用Fourier变换来分析非稳态信号的频率特性，在实际分析中难以达到所期望的效果。为了克服Fourier变换在时一频局部化方面的不足，文中采用小波分析方法对强脉冲噪声进行了分析，得到了一些有用的结论。     

基于FFT并二次修正的Rife频率估计算法

针对修正Rife(M-Rife)算法在低信噪比条件下频率估计性能下降的问题,提出一种改进的频率估计算法。首先利用最佳修正因子对快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)最大谱线进行修正,然后用校正的Rife法公式估计频率。若被估计信号频率接近于FFT量化频率,则对信号进行频移以使信号频率位于两相邻量化频率中心,再用校正的Rife法公式估计频率。频移过程中采用Quinn法来确定频移方向。仿真结果表明:改进算法不仅在整个被估计的频段内具有较高估计精度,均方根误差接近于CRLB,而且具有低信噪比门限,整体性能要优于M-Rife法。改进算法能够满足反潜鱼雷主动声引信提取目标回波多普勒频率的应用要求。     

广义相关时延估计在被动定位系统中的应用研究

广义相关是解决时延估计的重要技术措施 ,采用极大似然加权进行时延估计时方差可达到克拉美罗界。计算机仿真结果和湖试数据分析表明 ,将广义相关时延估计法应用于被动定位系统可以获得较高的定位精度。另外 ,对影响被动定位精度的因素进行了分析     

一种基于谱分析的非带限卫星信号信噪比估计算法

为了实现对非带限卫星信号信噪比的快速高精度估计,分析了传统的基于谱分析的信噪比估计算法的对非带限卫星信号估计不准的原因,提出了一种新的基于谱分析的信噪比估计算法;该方法利用主瓣范围内信号功率与信号总功率之比和主瓣范围内噪声功率与噪声总功率之比求得信号功率和噪声功率,从而得出信噪比;对BPSK和QPSK信号的仿真结果表明：新算法性能稳定,可有效提高估计精度,在－10～10 dB的范围内,估计的偏差和均方根误差基本都小于0．5 dB;提出的新的基于谱分析的信噪比估计算法可用于各种调制方式,计算复杂度小,可以满足对非带限卫星信号信噪比估计的需求。     

基于频移修正的奎因频率估计算法

分析了奎因(Quinn)算法的性能,针对Quinn算法在信号频率接近离散傅里叶变换(DFT)量化频率时估计误差较大的问题,提出了一种改进的算法。改进算法在Quinn算法基础上通过对信号进行频移以使信号频率位于DFT量化频率中心区域,然后再用Quinn算法估计频率。仿真结果表明:改进算法估计性能不随被估计信号的频率分布而产生波动,在整个频段内估计均方根误差接近克拉美-罗限,而且具有较低信噪比门限,整体性能优于Quinn算法。在信噪比为6dB时,改进算法估计性能优于基于FFT滑动平均极大似然法。     

双目标对时延估计被动声定位的影响

空气中针对单目标的声被动定向方法已相当成熟并在实际中得到应用,但在实际中往往存在双目标同时出现的情况,文中着重研究此种情况下对单目标方位估计的影响.针对两个目标是同一类声源的情况,利用仿真实验研究了两个目标信号在各种不同能量比（信噪比）的情况下,方向估计的误差随着两个目标之间的夹角变化的情况.实验表明,在接收到的干扰机与目标信号的能量比较小时,干扰机对估计结果的影响是相当小的,而估计误差随两个目标间夹角的增大而增大.     

基于共轭倒序阵盖氏圆准则的相关信源数估计研究

针对均匀线阵提出了一种基于共轭倒序阵去相关处理的盖氏圆准则应用方法。这种方法使盖氏圆准则在信号之间有相关性的情况下，仍然可以对信源数有准确的估计。从理论上证明了这个方法的可行性，并且把这个方法运用到浅水高分辨率测深侧扫声纳对附近船只尾流干扰的检测中，取得了比较好的效果。     

基于神经网络的预测控制

基于神经网络的预测控制器由神经单元自适应PID控制器和基于神经网络的Smith预估器组成.预估器对输出进行多步预测,使控制器超前动作以消除时滞对系统的影响.自适应PID控制器通过有监督的Hebb学习算法实现其权值调节,通过权系数的在线调整实现自适应控制.并以仿真试验给予了验证.     

基于协方差矩阵重构稳健波束形成算法

提出了一种新的基于协方差矩阵重构的稳健算法.该算法基于最小化输出期望信号空间倒谱,利用多项式拟合估计期望信号的导向矢量;从数据协方差矩阵中减去期望信号部分,得到干扰加噪声协方差矩阵,通过修正方法实现对干扰加噪声协方差矩阵的准确估计,解决了低信噪比时由于信号子空间发生缠绕,导致协方差矩阵估计存在较大误差的问题;理论分析与仿真实验表明了该算法的有效性和稳健性.     

航空磁探中潜艇目标的联合估计检测方法研究

为了解决航空磁探测中水下潜艇目标信号被强磁背景噪声和干扰淹没的问题,提出一种联合估计检测方法。针对潜艇目标基于磁偶极子建立目标磁场光泵测量信号模型,确定了目标信号模型主要由位置三分量x、y、z,目标磁矩三分量M_x、M_y、M_z以及航向角θ等7个未知参量决定。使用光泵磁探仪的观测样本,根据潜艇目标先验信息,基于遗传算法使用Fréchet距离构造适应度函数,搜索得到目标未知参量。根据生成的目标估计信号,构造了平均相关检验统计量,并设计了使用目标估计信号的联合估计检测器。研究结果表明：联合估计检测器在低信噪比条件下仍具有良好的检测能力;相对于传统的正交分解检测和动目标航空磁异常检测,使用目标估计信号的联合估计检测器能够降低虚警概率,提高信噪比,使检测性能更优。     

不完全随机有偏量测下高炮火控系统诸元误差统计特性分析

针对频繁出现于工程实际中的不完全随机有偏量测为背景的火控系统性能的理论研究,建立了不完全随机有偏量测下的离散线性观测系统数学模型,给出了观测系统统计意义下的估计误差方差Cramér-Rao下界(CRLB);根据目标位置、速度与射击诸元间的非线性误差传递关系,利用U-T变换得到不完全随机有偏量测影响下的射击诸元误差方差下界。以某型数字化高炮火控系统为例,仿真结果表明:在给定探测概率和偏差发生率影响下,观测系统在标准航路特征点上的估计性能较无偏完全量测的估计性能下降23.3%,导致火控系统性能下降25%.