基于相位解卷绕的膛内弹丸运动信号处理

国内外常规靶场主要使用微波干涉仪测量膛内弹丸纵向运动多普勒信号,根据膛内弹丸位移与其相位存在的线性关系,精确计算位移参数。针对一般Hilbert变换相位线性化存在的计算复杂度高、运算量大等不足,提出采用数字信号相位解卷绕算法对Hilbert变换得到的相位进行处理,使相位曲线连续化的方法。试验表明,该方法程序实现简洁、易调试、效率高,成功应用于某型号火炮实弹射击内弹道运动参数测量中。     

弹丸在膛内运动的回波信号瞬时频率估计方法研究

微波干涉仪可获取含内弹道运动信息的多普勒回波信号,为有效地估计回波信号的瞬时频率,利用短时傅里叶变换、Wigner-Ville变换、多项式调频小波变换(PCT)等方法对含有不同噪声的模拟弹丸回波信号和真实的弹丸回波信号进行分析和对比。研究结果表明:多项式调频小波构造匹配变换核的PCT方法时频聚集性最好,瞬时频率估计精度最高,并具有一定的抗干扰能力,说明PCT方法适合于弹丸在膛内运动回波信号的瞬时频率估计。     

基于多普勒频差曲线特征识别的炸点控制方法

针对短时傅里叶变换在分析对空无线电引信目标多普勒信号频谱特征时频率分辨率不足的问题,提出基于多普勒频差曲线特征识别的炸点控制方法。该方法对多普勒信号进行短时傅里叶变换与离散时间傅里叶变换结合的时频分析,提取出多普勒频差曲线,并识别出曲线跳变点作为特征信号进行炸点精确控制。实测信号的仿真表明,该算法比短时傅里叶变换算法提取的频率更加精确,反应出更丰富的弹目交会信息,可有效提高引信精确炸点控制性能,有一定实用价值。     

基于全相位傅里叶变换的多普勒信号频谱提取

针对截断效应和栅栏效应所带来的频谱泄露的问题,提出基于全相位快速傅里叶变换的多普勒信号频谱提取方法。该方法通过全相位快速傅里叶变换算法实时获取多普勒回波信号的幅度信息,进行幅度和频率的修正。理论和实测的多普勒信号仿真表明,相对于短时傅里叶变换,校正的全相位快速傅里叶变换算法提取的频谱更贴近理想多普勒信号频谱,其频谱幅度信息满足峰值识别的要求。     

基于短时傅里叶变换与相关解调的参数估计算法

针对傅里叶变换无法估计对称三角线性调频连续波信号的调制周期,短时傅里叶变换参数估计精度低的问题,提出了基于最佳频率分辨率窗宽的高斯窗短时傅里叶变换与改进的相关解调相结合的参数估计算法。该算法首先使用基于瞬时频率的窗宽倍增搜索算法获取最佳频率分辨率窗宽,其次使用高斯窗短时傅里叶变换求得对称三角线性调频连续波信号的中心频率和调制带宽,再使用改进的相关解调求出信号的调频斜率,进而求出信号的调制周期。仿真结果表明:本文算法不但提高了短时傅里叶变换对于对称三角线性调频连续波信号中心频率,调制带宽和调制周期的估计精度,而且具备良好的实时性。     

脉冲雷达径向加速度提取方法研究与应用

径向加速度是武器系统射表编拟的重要参数,对其直接测量相对困难,提出一种从雷达回波信号中提取径向加速度的方法。首先,分析径向加速度对雷达回波相位的影响;其次,针对雷达实测数据,依次通过多项相位变换和短时傅里叶变换获得径向加速度的谱图,再利用重心法对径向加速度进行提取;最后,与基于目标距离中心平滑微分径向加速度提取法进行比较,结果表明该方法的提取精度优于中心平滑微分法。     

基于短时傅里叶变换的毫米波引信地面目标识别

针对毫米波引信对地面背景中目标时域检测时地杂波影响较大影响识别的问题,提出基于短时傅里叶变换(STFT)的毫米波(MMW)地面目标识别算法。该算法的实质是提取毫米波引信信号频谱中的有效多普勒频率特征信息,用短时傅里叶变换分析实测的引信多普勒信号。在MATLAB软件下用外场实测数据进行试验验证,验证结果表明了短时傅里叶变换方法对地面目标检测、识别的可行性,可以有效地判断出背景信号中有无目标。     

相位测频法在雷达脉冲载频提取中的应用

摘要：脉内载频特征是雷达被动信号分选的关键参数,为提高雷达信号载频特征提取精度,引入相位测频法。 利用希尔伯特变换将原始信号转换为复信号,进而求取各采样点对应的相位及瞬时频率,对各点瞬时频率取均值作 为信号载频特征。将相位测频法与傅里叶变换法、计数法进行了仿真对比,结果表明：相位测频法在低载频、短脉 宽的情况下测频精确度优于傅里叶变换法和计数法。因此相位测频法应用于雷达载频特征提取,能有效提高测频精 度和稳定性,为复杂背景下雷达被动信号分选与识别提供支持与保障。     

提高微波干涉数据处理精度的频域方法研究

介绍利用微波干涉测量弹丸膛内运行姿态的理论,分析了微波干涉信号的基本特点,提出了利用小波变换加混合频率变换等方法对干涉信号进行处理,较好地提高了数据处理结果的精度,达到了系统技术要求.同时,该方法具有通用性,也可用于其他数据信号的频域处理.     

鱼雷电磁引信的水中目标高精度实时识别方法

鱼雷武器系统的主动电磁引信回波信号中蕴含着雷目交会过程重要特征信息。针对回波信号能量比较法受到直达场耦合成分和噪声影响的问题,提出了基于数字信号处理技术的目标特征提取算法。对接收天线的回波信号进行全相位二次补偿处理;采用短时傅里叶变换对目标回波信号进行包络解调;再利用改进的三次多项式最小二乘拟合方法,以抑制数据波动影响并提高计算效率;提出一种基于钟型脉冲的参数识别算法对回波包络极大值点进行估计。仿真和试验数据验证表明所提出方法具有一定的工程实用性。     

对抗雷达网最优电子战布阵研究

提出了安全走廊的概念,以其宽度作为干扰效果的衡量指标,研究了为获得特定宽度安全走廊,对抗敌雷达网我方干扰机的最优布阵问题。给出了真实地形情况下雷达探测范围的概念提出了安全走廊的概念,以其宽度作为干扰效果的衡量指标,研究了为获得特定宽度安全走廊,对抗敌雷达网我方干扰机的最优布阵问题。给出了真实地形情况下雷达探测范围的概念提出了利用数学形态学方法求解安全走廊宽度的方案;充分考虑安全走廊宽度限制和干扰机安全,建立了最优电子战布阵模型,设计遗传算法对模型进行求解;最后进行了实例仿真,结果验证了所提安全走廊宽度计算方法的有效性及所建寻优模型的正确性。     

线性正则变换域的Hilbert变换

Hilbert变换(HT)是信号处理中的一个重要的变换关系式,它被广泛应用于调制理论、边缘检测以及滤波器设计等方面,通过HT可以把一个信号与它的解析信号联系在一起;而线性正则变换( LCT)是Fourier变换(FT)、分数阶Fourier变换(FRFT)的进一步推广,是更一般形式的变换。给出LCT域中HT的定义,并指出这种LCT域中HT与传统的FT域的HT有类似的性质。     

高精度回波飞行时间测量方法及实现

分析了高精度数字时间间隔测量方法的优缺点,提出一种脉冲计数与相位延迟内插相结合的新型时间测量方法.由脉冲计数法保证大的动态测量范围,并设计双边沿计数器提高脉冲计数法的测时精度,降低计数量化误差.通过n次相位延迟内插将测时分辨率提高到量化误差的1/2n.在Xilinx Virtex 5平台上实现了参考时钟16次相位延迟内...     

飞行数据用于气动参数辨识时几个影响因素的研究

本文通过对飞行数据的分辨率、采样率、样本长度及传感器的动特性对气动参数辨识的影响的研究,确定了用于气动参数辨识的量测设备的分辨率及采样率均不能低于某一下限,否则参数的估计不可信。并以表格的形式给出了不同分辨率、采样率、样本长度下的估计结果。传感器时间延迟对参数估计的影响较大,但减小传感器时间常数不可能从根本上提高参数估计的精度。     

基于经验模态分解的火炮动态姿态测量研究

为了解决火炮动态姿态测量问题，提出了基于经验模态分解（EMD）的动态姿态信号滤波方法，将非平稳信号分解为不同特征尺度上的分段固有模态函数（IMF），而这些IMF体现了信号能量在时间、空间等各种尺度上的分布规律，从而构造了时间尺度滤波，从分解后的各IMF中Hilbert谱分析寻找有用的信息，结合信号ⅡR数字滤波技术进行重构来消除信号中的干扰，实时获得真实姿态角。通过对实测的姿态响应信号进行分析及计算机仿真结果表明，该方法可行有效。     

某固体燃气发生器输出压力测试中传感器的选择与安装

为准确采集某固体燃气发生器工作过程中输出燃气的压力——时间数据,采用密闭爆发器的形式进行测试。采用最常用的两种不同结构形式的传感器,并对3种传感器安装方法进行比较研究。结果表明:密闭爆发器压力——时间数据采集适宜采用T字型气体通路的方式安装传感器,采用此安装方式采集到的数据线形规整性较好,可以较好地容纳传感器差异造成的采集误差,并且采用带有引压孔的传感器可提高测试稳定性。     

智能雷弹被动声定位精度问题

主要研究反直升机被动声定位的精度问题．建立了定位的计算模型,重点分析了影响定位精度的因素,论证了保证定位精度所需要的采样率和采样分辨率,论证了采用高频窄带信号来提高时延估计计算精度的可行性,使得定位精度可以达到５％ 以上．还分析了一种压缩信号频谱方法来提高相关分析的分辨率,从而提高雷弹的定位精度．并在此基础上设计了实现目标识别和定位的系统结构原理框图．     

惯性辅助的单频GPS 整周模糊度快速求解

为改善法矩阵病态性,实现整周模糊度快速求解,提出惯性导航系统(inertial navigation system,INS)辅助单频GPS整周模糊度求解算法。将惯性伪距单差、GPS伪距双差、载波相位双差联立得到模糊度浮点解及其协方差阵,利用LAMBDA算法求解出整周模糊度固定解。分析引入惯性信息改善复共线性和病态性的原因,并利用GPS实测数据与仿真 INS数据进行实验验证。实验结果表明：INS辅助信息使得法矩阵条件数减小2个数量级,模糊度衰减因子下降55.81%,整周模糊度固定解求解的时间缩短75.44%,方法可行。     

基于优化Golomb序列和ω-k算法的低飞平台大斜视合成孔径雷达成像

低飞平台大斜视合成孔径雷达(SAR)高度低,对脉冲重复频率要求高,斜视角大,导致多普勒中心远离零点,基于传统成像方法面临严重散焦的问题。针对低飞平台大斜视SAR成像问题,建立了脉冲重复频率与斜视角之间关系模型。从避免距离模糊、方位模糊、回避发射波干扰等出发,以实现高分辨率成像为目的,合理设计脉冲重复频率,解决了成像中散焦问题。基于循环算法优化Golomb序列,并利用信号良好自相关性获得高的距离向分辨率。基于STOLT插值,利用ω-k成像算法处理原始数据,得到了良好成像效果。仿真证明该算法可有效解决大斜视平台SAR成像问题。     

利用线性调频脉冲的几种高分辨测距技术

介绍了线性调频脉冲信号高分辨测距的两种基本方法：时域压缩测距和频域压缩测距。时域压缩系统将线性调频宽脉；中信号或步进线性调频脉冲串信号转化成窄脉冲信号，实现高分辨测距；频域压缩系统将线性调频长持续期脉冲信号或线性调频短持续期脉冲信号转化成窄带信号，实现高分辨测距。并给出了各种高分辨测距系统的应用场合及其分辨力计算式。