基于二次相关水下声源定向(时延)研究

以三基元线列阵为例，介绍了利用两个互相关函数的再作互相关的时延估计方法（二次相关），并给出了它的快速计算方法。通过计算仿真结果证明这种方法对低信噪比下窄带和单频信号具有较高时延估计精度。     

基于相关峰插值的五元十字阵被动声定位算法

针对基于传统时延估计方法的被动声定位算法精度提高受时延估计精度限制的问题,提出基于相关峰插值方法的被动声定位算法。该算法能改善 FFT变换带来的栅栏效应,根据声音信号的传播特性对信号低频频谱进行细化从而提高时延估计精度。通过计算机仿真和外场实验对比分析了基于互相关方法和基于FICP方法的被动声定位算法在五元十字阵系统中的定位精度。结果表明,基于 FICP 方法的被动声定位算法能够较好地对声源目标进行定位,且算法定位精度优于基于互相关方法的定位算法,具有较强的实际应用性。     

基于单矢量水听器多途宽带信号的三维定位算法

针对多途环境下波形未知的近场宽带信号,提出了一种使用单矢量水听器进行三维定位的新算法。对声压与振速互相关函数的推导结果表明:当信号带宽大于直达波和海面一次反射波之间时延的倒数时,互相关函数的两副峰可与主峰分离;两副峰的峰值分别包含两路径的波达方向信息,而其位置对应两路径之间的时延差。仿真结果表明:当直达波和反射波在时域上重叠时,利用两副峰峰值仍然能够有效估计出直达波波达方向;通过构造"互相关峰锐化函数"锐化两幅峰,在低信噪比情况下可提高多途时延估计精度。最后,以多途时延与直达波波达方向为变量建立方程组,估计目标的距离和深度。该算法的定位精度通过Monte-Carlo仿真进行了分析,并深入讨论了其适用性,湖试结果进一步验证了该算法的可行性。     

基于互相关和MUSIC算法的时延估计

为了避免相位干涉仪测向技术中存在的模糊问题,提高宽带信号时延估计的测量精度,把互相关和多重信号分类算法结合,引入到频域时延估计领域,研究了互相关MUSIC算法.利用互相关技术可消除非相关噪声,检测概率增加,减小了运算量.仿真结果表明,该算法具有较高的估计精度,较强的抗噪性和较强的鲁棒性,适用于电子对抗领域中的时延估计.     

基于经验模式分解的广义互相关时延估计

提出一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的广义互相关时延估计方法,用来解决信号非稳态且采集信号的各个通道间存在相关性噪声的条件下如何提高时延估计精度的问题.利用EMD处理非稳态、非线性信号具有良好的自适应性的特点,将声信号分解为多个本征模态函数(Intrinsic ModeFunction,IMF),然后对相应的IMF进行互相关获得多尺度时延值.针对多个时延值不相等的问题,给出了选择精确时延的频谱一致性和时延矢量匹配两个准则,提高了该方法的实用性;并将这一理论应用于声阵列对声源的定位.试验证明:该方法能够在信号非稳态且采集信号的各个通道间存在相关性噪声条件下实现时延的精确估计,并提高了定位精度和时延估计的稳健性.     

水声定位多阵元跳频编码的模拟退火算法优化

采用跳频编码对水声定位阵元进行编码,编码之间的互相关函数直接影响时延估计精度,提出以互相关峰最小作为编码优化目标.在上述分析的基础上,通过模拟退火算法优化对编码进行组合优化.试验结果表明,通过优化后的跳频编码对水声定位阵元进行编码,可以实现水声信号扩频,减小阵元信号间相互影响的作用.     

基于子空间加权的多重信号分类时延估计算法

针对水下探测通信一体化干扰抑制中时延估计误差对主动干扰抑制性能的影响,以及常规多重信号分类(MUSIC)时延估计方法因数据长度有限、信噪比低使得信号与噪声子空间不完全正交,导致时延估计性能下降的问题,提出了基于子空间加权的MUSIC时延估计方法。该方法通过重构噪声子空间,并利用信号特征值与噪声功率构造加权值,对子空间进行加权,实现对MUSIC时延估计谱的修正。仿真结果表明,所提方法较互相关法、MUSIC算法和SSMUSIC算法具有更高的时延估计精度,以及更优的时延分辨率。     

二进制偏置载波信号伪码周期联合估计方法

二进制偏置载波（BOC）信号具有抗干扰性和抗截获性,其伪码周期精确估计可为后续信号处理提供重要依据。通过分析BOC信号自相关函数的特性,提出一种新的BOC信号伪码周期估计方法。该方法在传统二次谱估计方法的基础上增加正交分路来消除噪声和载波分量的影响,得到基带调制序列的自相关函数;对离散谱线进行统计分析,在未知信号参数条件下对BOC信号进行精确的伪码周期估计。仿真结果表明：基于正交分路的二次谱估计方法可在低信噪比情况下精确地估计BOC信号伪码周期;相比于传统二次谱估计方法,新估计方法可提高3 dB的信噪比容限。     

跳频信号2D-DOA高精度估计算法

针对传统二维多重信号分类(MUSIC)算法进行跳频信号二维波达方向估计,在低信噪比和快拍数较少时估计精度严重下降问题,提出一种基于二阶偏导MUSIC跳频信号2D-DOA高精度估计算法。该算法根据跳频信号2D-DOA估计空间谱函数的特性,利用离散函数的二阶偏导特性,重建新的空间谱函数,将原谱峰搜索转化为负向谱峰搜索。理论分析与仿真结果表明,所提算法相比较MUSIC算法在没有显著提高算法复杂度的前提下,提高了低信噪比和小快拍数下的估计精度。     

基于DSP的被动声探测时延估计

时延估计在被动声定位中是一个关键的参数,它的精度直接影响定位的精度.文中着重探讨了时延估计的基本理论及系统的软硬件设计.采用了ROTH加权处理的互相关性对采集到的声信号进行了处理.实验结果表明该算法能够从复杂的声信号中提取出时延值且效果明显.     

基于MVDR的宽带水下被动声自导系统远程目标检测方法

远程目标检测是水下航行器被动声自导系统的重要技术问题。本文采用基于子带分解的宽带最小方差无畸变响应( MVDR)波束形成进行空间能量检测，通过在频域各子带进行自相关矩阵平滑有效改善检测稳定性。相比传统窄带及未进行自相关矩阵平滑的宽带波束形成方法，所提方法能显著提高系统低信噪比检测性能。仿真和湖试实验结果表明该方法有较好的工程应用前景。     

子空间跟踪算法在GPS实时抗干扰中的应用研究

针对电子战中移动的和时变的干扰,提出了一种新的自适应调零算法.该算法利用信号之间的正交性,能够有效地抑制强干扰和弱干扰,同时由于综合运用了正交的压缩近似投影子空间跟踪算法,能够对子空间逐次迭代更新,实时估计子空间的变化,还避免了自相关矩阵估计和特征值分解,大大简化了计算,提高了算法的实时性.仿真结果证明了算法对干扰能形成很深的零陷,并有很高的跟踪精度,说明算法具有良好的实时抗干扰性能.     

用于合成孔径雷达抗欺骗干扰的多相编码优化方法

欺骗干扰能够获得距离和方位向压缩增益,使用较小功率即可实现对合成孔径雷达（SAR）的有效干扰。针对SAR的欺骗干扰抑制问题,提出了基于多个互正交多相编码在脉间捷变的抗干扰方法。利用加权循环算法,优化多相编码,提高自相关峰值,降低自相关旁瓣和互相关峰值,提高抗转发式欺骗干扰性能。通过仿真比较了模拟退火算法、遗传算法优化多相编码与本文优化所得多相编码的自相关和互正交性能,并从多个不同干扰功率入手,对研究的多相编码抗欺骗干扰性能与二相编码进行了对比,20 dB干扰时该方法仍可达到88%的检测概率,证明了方法有效性。     

基于混沌振子的低信噪比条件下信号检测研究

介绍了混沌系统检测弱信号方法，结合自相关方法和滤波方法得到了弱信号检测的新方法——联合检测方法，给出了该检测方法一般模型，定性分析了噪声和干扰对系统检测的影响，仿真实验说明了所给方法对弱信号非常敏感，检测性能比单纯混沌系统检测性能优越。     

一种多目标多参数联合估计新方法及其水池实验验证

提出一种可在单次回波内同时完成多目标方位、频率、距离(时延)3D参数联合估计的高分辨新方法, 借用ESPRIT方法的思路构造2个空间子阵,通过对其自相关矩阵和互相关矩阵的广义特征分解,用特征值估计多目标方位,用特征向量的功率谱估计多目标回波的频率,再用估计得到的频率去修正包络时延向量,进而通过修正后的时延向量与特征向量的互相关得到目标的时延估计。3D参数的配对由特征向量和特征值的对应关系自动完成。仿真结果表明,该方法在较低的信噪比条件下可以实现3D参数的高分辨联合估计,而且无需额外的配对算法。通过多目标3D参数联合估计的消声水池实验表明,该方法对阵列误差有较好的稳健性,具有良好的工程应用前景。     

一种基于新阈值函数的小波降噪方法在高速风洞中的应用

为了解决传统阈值函数中抑制干扰与保留信号有效突变区域和信号高频细节之间的矛盾,提出一种基于新阈值函数的小波降噪方法.介绍了传统小波阈值函数降噪方法,根据小波阈值降噪方法的特点构建一种新阈值函数,并进行风洞试验验证,用硬、软阈值以及新阈值方法对X元信号进行处理,将经过不同降噪方法处理后得出的CL-a曲线进行对比.试验结果表明:该方法与传统函数方法相比具有明显的优越性,一方面其处理后的试验数据结果与阶梯试验数据吻合度更高;另一方面该方法在抑制干扰影响的同时,能够有效捕获到飞行器模型在突变区域的有效高频信号.     

里程仪故障检测的小波多分辨分析方法

针对车辆滑动等情况下里程仪故障的特点，研究了采用小波多分辨分析的里程仪故障检测方法，并进行了实验数据分析。结果表明，经多分辨分析重构的信号可以很好地揭示原信号的奇异性，从而判断出里程仪的故障点。该方法不需要进行数据建模，而且具有一定的鲁棒性，适用性强，对难以建立解析数学模型的诊断对象非常有效。     

景像匹配区中稳定景物的分割方法研究

研究了景像匹配区中稳定景物的分割方法———强度和法及分形常数法 ,成功地分割了匹配区中的稳定景物 ,为评价区配区景物稳定性提供了依据 .其中分形常数法是分形理论应用在图像分割领域的一个新尝试     

一种弹箭吊具优化设计方法

介绍了极限状态计算方法,并在某型号吊具吊耳板结构强度计算中加以应用.通过极限状态计算方法与经验算法、有限元分析方法的比较分析及试验验证,确定极限状态计算方法计算结果比较接近实际状态,对于使用频率低、有结构形状限制、质量限制的承载结构的工程设计计算具有一定的指导意义.