基于正交基函数的矢量磁梯度异常探测

磁异常探测技术是一种快速有效的非接触式感知手段。针对传统的标量正交基函数(OBF)检测器获取的磁场信息有限,而矢量OBF检测器得到的磁场信息受地球磁场晃动影响显著的问题,推导一种兼具丰富磁场信息以及抗晃动性能的矢量磁梯度OBF检测器。证明当测量噪声服从高斯独立同分布时,矢量OBF检测器相较于标量OBF检测器具有更低的检测虚警率,且空间采样长度是影响OBF检测器性能的关键因素。仿真和实测结果表明：矢量磁梯度OBF检测器相对于传统检测器具有更优的检测性能,降低空间采样长度可以明显提升其探测性能;矢量磁梯度OBF检测器在低信噪比条件下可以反演得到磁性目标的磁矢量梯度信号,利用粒子群参数估计算法能估计得到目标的位置参数和磁矩参数。     

航空磁异常探测中的自适应高阶过零检测器

传统航空磁异常探测方法依赖目标信号特性或噪声统计特性的先验知识,造成检测概率低、探测距离短。为了提高航空磁异常信号检测器性能,综合考虑目标信号特征和噪声统计特性,提出一种基于高阶过零法的自适应磁异常探测方法。根据铁磁性潜艇目标信号模型、实测目标高空信号以及稳定无磁环境和复杂磁环境中长时间采集的实测磁噪声,分析目标信号和噪声的特征,研究二者之间的高阶过零统计特性。基于信号的前5阶高阶过零序列构造检测器的检验统计量,设计适用于复杂环境下航空磁异常目标探测的自适应高阶过零（AHOC）检测器。理论性能分析和实测数据验证表明：铁磁性目标信号和磁噪声信号的高阶过零特性存在显著差异,前5阶高阶过零率有明显的区分度;在相同的输入幅度信噪比条件下,AHOC检测器输出的幅度信噪比大于5,抗噪能力更强,且具有良好的弱信号检测能力;AHOC检测器的检测效果优于常规的高阶过零检测器和标准正交基函数检测器,适用于复杂磁环境下的低信噪比探测。     

不确实波导环境下基于子空间建模的恒虚警检测方法

浅海主动声纳检测与估计面临的主要问题是不确实浅海信道导致的回波信号不确实和混响干扰。为此，本文提出一种子空间回波信号的恒虚警( CFAR)检测与估计方法：对不确实浅海波导中的回波信号采用子空间信号建模方法；将混响干扰建模为一种类信号干扰，基于广义似然比检验( GLRT)的思想，将混响相关矩阵的最大似然估计代入到似然比检测中，由于GLRT具有恒虚警特性，最终得到子空间回波信号的恒虚警检测器。通过仿真和实际数据处理分析表明，这种子空间回波信号恒虚警检测器对不确实信道具有很好的相干匹配能力，对信道不确实性具有较好的宽容性，能得到较好的脉冲压缩效果，提高目标位置估计精度。较之常规匹配滤波器，其检测性能可提高1—2.5 dB.     

基于约束独立分量分析的雷达抗主瓣干扰方法

针对雷达受到主瓣压制干扰时,无法有效对目标回波信号进行检测的问题,提出了基于约束独立分量分析(ICA)算法的雷达抗主瓣干扰方法。该方法首先根据雷达发射信号已知的特点,构建了以发射信号为参考信号的接近性量度函数,进而建立了基于约束ICA算法的雷达抗主瓣干扰模型,在此基础上提出了更贴近现实的含噪约束ICA算法,最后提取目标回波信号进行匹配滤波实现峰值检测,达到抗干扰效果。理论分析和仿真实验表明,本算法在强噪声干扰背景下能够有效提取目标回波信号达到抗主瓣干扰的效果,且算法复杂度较低,分离效率优势明显。     

Pearson分布杂波背景下均值类恒虚警检测器的性能分析

文中研究Pearson杂波背景下的CFAR检测问题。推导出CA、GO和SO三种CFAR检测器在Pear—son分布杂波背景下虚警概率的初等函数表达式，证明了它们在Pearson分布杂波背景下仍具有恒虚警性能。全面分析了这三种均值类检测器在均匀背景和非均匀背景下的性能。结果表明SO-CFAR在均匀背景和多目标干扰情况下均具有最好的检测性能，而GO-CFAR则在杂波边缘情况具有更好的虚警控制能力。     

一种基于核方法的LMF 自适应多用户检测器

为加快收敛速度,获得稳定的性能,提出一种基于核方法的LMF(kernel least mean fourth,KLMF)多用户检测器。将DS-CDMA接收机收到的信号通过高斯核函数映射到高维特征空间(核空间),进行线性检测,并以实例在同步高斯信道环境下进行仿真试验比较。仿真结果表明:该方法能避免高维特征空间的复杂运算,通过选择合适的核参数,KLMF检测比LMF检测具有更好的收敛性能。     

高斯背景中一类新的自适应阵列检测器

针对现有文献对自适应阵列检测问题的研究相对比较少的问题,构建高斯背景中一类新的自适应阵列检测器。从新的视角理解高斯背景中自适应阵列检测器的原理,分析了信号子空间建模目的,以及结构化与无结构化检测器、解耦与不解耦检测器之间的性能差异,并提出了调节因子的概念,构造并分析了一类新的结构化检测器。仿真结果表明：从计算负担和检测能力2方面考虑,Hyung Soo Kim的解耦结构化Kelly检测器,Yow-Ling Gau的降秩检测器,以及构造的解耦结构化Kalson检测器都具有比其他检测器更好的综合性能。该研究可为寻找非高斯背景中自适应阵列检测器的构造方法提供参考。     

基于时序及相关检测的调频引信抗扫频干扰方法

针对调频引信抗扫频干扰能力差的问题,建立扫频干扰模型,分析扫频干扰下调频引信失效机理,提出了基于时序及相关检测的调频引信抗扫频干扰方法;综合利用弹目距离信息、双通道时序信息及时间间隔信息作为调频引信输出起爆控制信号的判决条件;仿真验证了算法的可行性,并进行了硬件实现。仿真及实测结果表明,与现有调频引信相比,基于时序及相关检测的调频引信抗扫频干扰方法,有效地提高了调频引信抗扫频干扰能力及引信定距精度,算法复杂度和实时性满足引信要求。     

OSCA-CFAR在K分布杂波边缘中的性能分析

文中研究有序统计平均（OSCA）恒虚警检测器在K分布杂波边缘中的性能。推导出该检测器在K分布杂波边缘中虚警概率的解析表达式，分析了它抗于扰边缘的性能，并与OS，OSGO等检测器进行了比较，结果表明OSCA的抗K分布边缘干扰的性能优于OS，稍逊于OSGO。     

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。     

基于Rao检测器的舰船轴频电场滑动门限检测方法

为实现非高斯背景噪声和低信噪比情况下的舰船轴频电场检测,提出一种基于Rao检测器的滑动门限检测方法。基于信号源特征建立信号模型,在对水面浮动平台测量背景下环境噪声非高斯特性分析基础上,采用混合高斯模型对噪声进行建模;在检测过程中,实时估计混合高斯噪声模型参数和Rao检测统计量,并将前一段时间的平均Rao检测统计量作为门限,实现滑动门限检测。为验证所提方法的有效性,采用仿真计算的方式,证明Rao检测方法相比于能量检测方法的优势;根据实测数据,对比滑动门限Rao检测方法与滑动功率谱检测方法的性能差异。结果表明,滑动门限Rao检测方法能够有效抑制环境非高斯噪声影响,相比滑动功率谱检测方法具有更好的检测效果。     

水中高速小目标被动检测模型及其应用

针对水中高速小目标难以准确检测的问题,结合3D超波束形成(3D-HBF)方法具有灵活控制窄波束和低旁瓣的特性,以及模糊支持向量数据描述(FSVDD)检测器具有优良的目标检测性能这两者的优势,构建了水中高速小目标被动检测模型和具体实施方法。在该方法中,高速小目标的辐射噪声信号经过3D-HBF后,将获得的波束响应输出向量输入到FSVDD检测器中,从而实现目标的自动检测和测向。将该方法应用于水下高速小目标检测的实航试验中,结果表明,同基于常规波束形成的检测器相比,其具有更好的检测性能、目标检测准确率和较高的方位估计精度。     

基于速率检测的GNSS/INS快速完好性监测方法

卫星导航系统存在许多类型的故障模型,其中最难检测的是慢变斜坡故障(SGE)。针对卫星导航/捷联惯导(GNSS/SINS)组合导航系统中存在的慢变斜坡故障,本文给出了一种新的算法——速率检测算法。该算法是基于对传统检测量增长速率的检测,通过在自主完好性外推法(AIME)的基础上增加一个卡尔曼滤波器,检测滤波器观测量速率变化来实现故障检测。仿真实验表明,本文的速率检测算法比AIME算法具有更好的检测效果,幅值越小的斜坡故障节省的时间越多。     

基于自动删除平均和单元平均的恒虚警检测器

为了增强恒虚警检测器的抗干扰性能,基于自动删除单元平均(ACCA)方法和单元平均(CA)方法,提出了一种新的恒虚警检测器(ACCAM-CFAR).它的前沿和后沿滑窗分别采用AOCA和CA方法产生两个局部估计,再对二者求和得到背景功率水平估计.与现有的CFAR检测器进行比较表明:该方法更为有效地利用了参考单元所提供的信息,具有更少的恒虚警损失.