基于线谱瞬时频率估计的被动声纳目标运动分析

针对被动声纳探测目标,提出了一种基于线谱瞬时频率估计的目标定位跟踪算法。该算法通过利用声纳探测目标的跟踪波束信息,建立高精度瞬时频率跟踪提取与多特征联合的目标定位跟踪模型,完成对目标高精度多普勒频移信息的实时提取。基于多特征观测方程,实现了对目标的定位与跟踪。仿真实验和海上试验结果表明：该算法可在观测平台不机动情况下,完成对目标的快速定位与跟踪;在相同平台机动条件下,相比传统纯方位算法,该算法的要素解算性能更加稳定,解算收敛时间缩短约4 min,进一步增强了工程适用性。     

基于迭代算法的三轴磁传感器标定与误差补偿技术研究

针对现有地磁导航系统中磁传感器标定方法存在的计算时间过长和误差较大等问题,给出一种可以标定与补偿三轴地磁分量的迭代算法。简要分析三轴磁传感器测量过程中的误差来源,给出磁传感器标定与测量误差的参数化数学模型,分析如何应用迭代算法来确定相关的误差参数,并进行仿真实验验证。仿真与试验结果表明：该算法可以有效补偿三维空间测量误差,在存在不同铁磁性干扰物质时可以有效地消除其影响。     

多径信道下基于维纳滤波器的自适应微分干扰抵消算法的研究

针对无线电导航系统中存在的多径干扰和多址干扰,文中提出了一种基于维纳滤波器的自适应微分干扰抵消算法,自适应部分采用维纳滤波器对权值矩阵进行更新,干扰抵消部分则引入PIC算法的迭代微分量,该算法不仅消除了原有干扰抵消算法的固有累积误差,而且降低了运算复杂度.给出了算法结构及理论分析,并对算法进行了仿真,结果表明该算法与其他干扰抵消方法相比,具有误码率低,收敛性好,运算复杂度低等优点,能有效地消除多径干扰和多址干扰的影响.     

基于矢量相干积累的舰船特征线谱增强算法

针对强噪声背景下仅用声压信号不能检测到舰船特征线谱的问题,提出了基于矢量相干积累的自适应线谱增强算法。该算法通过将矢量水听器测量的声压、振速分别输入自适应线谱增强器的两个通道,实现信号相干积累,从而提高输出信号的信噪比。通过不同谱级信噪比下仿真数据及实测数据的验证表明:该方法在低信噪比情况下对目标特征线谱的增强性能优于原声压自适应线谱增强算法。     

一个新的串联式自适应谱线增强器

为了从非高斯噪声中有效增强水下目标辐射噪声中的线谱特征，提出了基于四阶累积量变步长极性迭代的自适应谱线增强器( FOCVSSBALE)，并与基于短时自相关的自适应谱线增强器（STABALE）串联，构造了一个新串联式自适应谱线增强器。该增强器对水下目标辐射噪声的线谱特征分量有二次增强作用，对环境噪声有二次抑制效果，对时变信号有良好的跟踪能力，而且计算量小。用水下某目标辐射线谱的实测数据，对该增强器的性能进行了仿真研究。理论分析和仿真结果表明，该增强器与单个的STABALE或FOCVSSBALE相比，能更有效提高信噪比、增强线谱特征。     

电传动装甲车辆混合动力系统功率流控制策略

针对一种串联式电传动装甲车辆混合动力系统,制定了多算法联合的多动力源系统功率流控制策略,由不同的控制算法实现不同的控制目标。利用小波变换算法分离负载需求功率中的高频分量和低频分量,分别分配给超级电容和具有较低输出截止频率的动力源,实现负载频率特性与动力源输出特性相匹配。采用模糊控制算法实现了电池的荷电状态工作范围的优化控制,设计了基于系统效率最优的负载需求功率低频分量的二次分配策略,实现了负载需求功率低频分量在发动机-发电机组和电池间分流时的系统瞬时效率最优控制。仿真分析和实车试验结果表明：所设计的功率流控制算法实现了对多动力源系统的多目标优化控制,达到了预期的控制目标,可应用于电传动装甲车辆混合动力系统的功率流控制。     

基于基频提取的舰船目标识别系统设计

随着高性能扫雷具等干扰目标的不断涌现,为了区分舰船目标和扫雷具目标,研究了一种舰船基频提取方法。该方法利用舰船基频在信号的低频段存在多次谐波的特点,通过计算信号低频段的功率谱,提取低频段存在的线谱,并利用差频估计算法提取信号存在的基频信息。通过对大量实测数据的分析,总结了扫雷具与舰船目标在低频段功率谱中存在的不同特征,利用这些特征改进了差频估计算法,并在数字信号处理上实现了相关的线谱提取方法和改进的差频估计算法,设计了一个舰船基频提取系统。经过试验验证,该系统能够有效区分舰船目标与干扰（扫雷具）目标,且功耗很低,识别算法全速运行时仍小于100 mW。     

一种优化的舰船基频特征提取算法

舰船目标的轴频是表征其目标类别的一种本质特征，有效地提取这种特征可以提高对水中目标的检测能力。本文基于多重自相关的目标推进器噪声的基频分析，利用1D模糊处理的方法求取了基频分布频段中各频点基频出现的置信度，通过对目标噪声基频分析中的线谱分量及线谱分量对应频点的置信度阈值门限实现对舰船目标基频特征的提取，完成对目标的检测识别。利用海上多种型号和多种工况目标的大量实录数据检验结果表明，文中基于多重相关功率谱和信息融合置信度阈值的基频提取方法对水中目标的检测具有良好效果，检测概率达到92．5％。     

基于FxLMS算法的双层隔振系统主动控制研究

将FxLMS算法应用到双层隔振系统,推导了该算法的实现过程,并进行振动主动控制,分析了步长和阶数对控制效果的影响;建立了双层隔振几何模型,并进行动力学分析,基于Simulink完成双层隔振系统的振动主动控制仿真过程;仿真结果表明：该算法收敛速度快,权值收敛效果好,稳态误差小;运用FxLMS 算法,对多频线谱进行综合控制,控制效果良好;在保证系统稳定收敛的情况下,步长和阶数对控制效果的影响明显,合理调节步长和阶数,能明显改进主动控制效果。     

基于矢量阵的舰船噪声线谱检测系统

讨论了矢量阵舰船噪声线谱自动检测的算法,利用MSP430单片机和TMS320VC5509A数字信号处理器实现了目标辐射噪声低频线谱的检测系统设计。通过系统调试和湖试数据的仿真实验验证了该系统能够对低频线谱实现正确检测,系统的功耗仅13 mA左右,工作稳定可靠。     

基于功率谱对消的时域相关认知跳频谱检测算法

认知跳频技术将认知无线电运用到跳频通信中,通过检测认知跳频频谱中的“频谱空穴”来更新跳频点集,避免频点碰撞,提高频谱利用率。针对频谱检测中的时域相关算法因噪声和授权信号的存在,导致频谱空穴的判定门限难以确定,从而使占用信号的检测概率较低的问题,提出了一种基于功率谱对消的时域相关算法来检测跳频谱。与未经过功率谱对消运算的传统时域相关算法相比,该算法能有效提高信号的检测概率,具有实时性好、克服白噪声不确定性、抑制授权信号干扰的优点。理论分析与仿真结果表明,基于功率谱对消的时域相关算法优于传统时域相关算法。     

精确制导火箭弹信息共线装定方法

传统火箭弹点火供电线路的信号频谱中仅有低频段用于电能传输,其余频段均处于空闲状态,频谱利用率较低;在此基础之上,通过建立火箭弹点火供电线路的等效电路模型,获得了该线路的信道衰减和串扰特性,并依据该特性提出了一种利用空闲频率装定精确制导火箭弹制导信息的共线装定方法。测试结果表明,在不破坏现有火箭弹发射平台的基础上,该方法装定可靠、改造成本低,满足精确制导火箭弹装定需求,装定速率可以达到6 KB／s。     

履带车辆制动器扭振信号瞬时频率特征提取方法研究

履带车辆的制动性能是评判其机动性优劣程度的重要指标之一,发动机引起的扭振在一定程度上会造成制动器制动效果降低,甚至失效。扭振信号常淹没于噪声信号中,因此在分析过程中很难判断所分析的信号是否存在扭振特征。针对上述问题,提出参数优化变分模态分解(VMD)的扭振信号瞬时频率特征提取方法。通过采用粒子群优化算法,以能量熵为适应度函数优化VMD参数,得到最优组合。采用最优参数组合对扭振信号进行降噪和重构,对重构的扭振信号进行零点线性插值,计算两脉冲之间的间隔,得到扭振瞬时转速波动信号。对瞬时转速波动信号进行频谱分析,实现对扭振信号瞬时频率特征提取。惯性载荷扭振实验结果表明：在转子转速为600 r/min、扭振激励频率为50 Hz的条件下,对采样频率为20 480 Hz的位移信号做参数优化VMD能精确提取扭振瞬时频率特征,误差小于1%。     

球谐域传播算子快速声定向算法

为了在低信噪比情况下宽带声源可以获得较好的波达方向（DOA)估计并且降低运算量,将正交传播算子算法推广应用于球谐域。在建立球阵列声场模型基础上,提出两种基于球谐传播算子定向算法,即使用球傅里叶变换成分获得传播算子的算法和使用球傅里叶变换成分的交叉谱矩阵获得传播算子的算法。分析了不同半径的球阵列频率适应范围,解决了宽带声源频率适应性问题;比较分析了上述两种算法和球谐域多重信号分类算法在不同信噪比下的DOA估计性能,进行声源定向实验并测试3种算法的DOA估计用时。实验结果表明,两种算法均具有运算量小、花费时间少且定向准确的特点。     

捷联惯性测量解算方法及测高误差估算

应用四元素法的捷联算法,采用Matlab编程.积分运算采用经典4阶Runge-Kutta算法实现.捷联惯性测量中数学平台和定位解算包括参数初始化、计算装置从惯性器件实时读取数据、载体所在位置重力加速度值计算、速度和位置积分运算等.对可预测的直线轨迹、曲线轨迹对其算法和所编写程序的正确性进行了验证.同时结合一载体运动轨道参数,对各因素对测高误差的影响进行估计,结果证明该方法可行.     

基于边带最大化准则的频偏与定时联合盲估计方法

基于边带最大化准则，提出了一种频偏与定时联合盲估计方法。深入分析了频偏对边带定时算法的性能影响，将边带定时算法与基于迭代实现的共轭自相关频偏估计算法有机融合，实现了大频偏条件下频偏和定时的联合盲估计。理论分析和计算机仿真结果表明，该方法不需要信号调制方式、多径衰落信道等先验信息，且具有收敛速度快、计算复杂度小等特点。     

砂土底质浅水条件下实船地震波的检测试验

舰船低频辐射噪声在浅海的海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标。为了探讨砂土底质浅海环境下舰船地震波的检测距离和信号特征,利用三分量微幅地震波检测仪,在砂土底质的内陆河道开展了实船地震波检测试验,获取了多个批次随机船只的地震波检测数据。实船地震波检测数据的时频图结果表明,在砂土底质浅水条件下,地震波信号的竖直分量传播距离相对水平分量较远,远距离地震波信号的频率成分主要为螺旋桨的轴频和倍频,多数船只基于地震波线谱的探测距离能达到1 000 m以上。     

基于轴频电场线谱特征的目标检测及识别

为有效地从海洋环境电场信号中检测出舰船轴频电场信号,在对大量实测数据分析的基础上,提出一种基于轴频电场线谱特征的目标检测与识别方法。对接收信号进行傅里叶变换计算频谱图,并对其进行归一化处理以提高其动态范围;采用浮动门限与固定门限相结合的方法对疑似线谱信号进行检测;采用积分累计的方法对疑似线谱特征进行目标确认,并利用长时间积分特征均值实现对目标信号的识别;通过海上实测数据对方法的有效性进行检验。结果表明,该方法能够有效检测到目标信号,并可实现对目标信号的识别分类。     

利用目标噪声频域信息的定位方法研究

讨论了水雷声引信对目标被动定位的重要性，提出了基于互谱法测向的基本原理，着重研究了利用舰船辐射噪声的线谱分量进行加权平均获取时延并提高测向精度的技术。仿真实验证明了本文方法的正确性和有效性。     

水下运动目标噪声线谱的联合估计方法

水下目标辐射噪声特征谱线的联合估计,基于水下运动目标线谱数学模型,通过分析水下目标辐射噪声特征等信息实现.基于经典谱与现代谱估计的联合估计法提取水下目标辐射噪声线谱特征,首先分别估计采集数据的功率谱,得到估算功率谱图;分析功率谱图,确定线谱存在的大致区域,再估计精确线谱.