圆阵宽带恒定束宽波束输出的比幅法测向仿真研究

基于圆阵恒定束宽波束输出的宽带比幅测向法,提出了针对圆阵接收宽带平面波信号的情况采用恒定束宽波束形成,然后对恒定束宽波束输出值解三元一次方程组,获得信号的入射方向估计值,并分别对频谱平坦的线性调频信号和具有特定频谱形状的模拟水下目标辐射噪声信号进行了多次仿真测向试验,且与基于常规宽带多波束系统输出的比幅方法进行了比较,结果表明,该文方法尤其在高信噪比条件下可明显改善由宽带信号通过常规宽带波束形成系统所产生的信号失真而引入的测向误差,其测向精度也优于分裂波束互谱密度法,计算机仿真验证了本文方法的有效性和实用性。     

鱼雷共形阵自适应宽带恒定束宽波束形成研究

低频和宽带作为鱼雷自导系统的一个重要发展方向,受到人们越来越多的关注。而共形阵宽带恒定束宽波束形成作为宽带共形阵鱼雷自导系统的一项关键技术,其性能的好坏直接影响共形阵鱼雷的总体性能。该文应用维德罗提出的最速下降法,提出了适用于鱼雷共形阵的宽带恒定束宽的自适应算法和系统结构框图,并对其进行了详细的理论计算和仿真试验。仿真结果表明,该方法对于宽带信号的恒定束宽波束形成具有良好的效果,对共形阵鱼雷自导系统的宽带波束形成有重要的工程应用价值,同时对现有鱼雷自导系统宽带波束形成方法的改进也具有参考意义。     

一种正交投影自适应波束形成快速算法

正交投影自适应波束形成算法性能优良，但需要进行矩阵特征分解，运算量大．为了减小正交投影自适应波束形成算法的运算量，提出了一种正交投影自适应数字波束形成快速算法．该算法利用阵列协方差矩阵的一个子矩阵得到干扰子空间。无需特征分解，且无需估计整个协方差矩阵，而只需估计该子矩阵，因而易于工程实现．当阵元数相对干扰数较大时，该算法性能与正交投影算法相差不大，但运算量要小得多．理论分析和计算机仿真结果表明。此方法是有效的．     

宽带信号预波束形成及其束宽控制

本文根据目前阵列信号处理领域的发展需要，参考窄带信号波束预形成的规律，对宽频带信号的波束预形成系统进行了探索，分析了宽带信号情况下波形形成束宽控制与频率的关系。从工程应用角度出发，提出一种在离散频率点上实现波束宽度一致的控制算法，并通过计算机仿真验证了方案的正确性。     

双重优化的宽带聚焦波束形成算法研究

在相干信号子空间法中确定聚焦矩阵时,对初始方向估计的偏差和聚焦频率选择的偏差都会影响最终的聚焦效果,甚至会使算法失效。针对这个缺陷,提出了一种双重优化的宽带聚焦波束形成算法。该算法利用稳健Capon波束形成算法对聚焦矩阵进行修正,使宽带信号通过修正的聚焦矩阵全部聚焦在最佳聚焦频率上,再对窄带数据利用2阶锥方法实现波束形成。计算机仿真以及湖试实验结果表明,该算法在保证波束恒定的前提下,在各个频率点都具有更低的旁瓣级。     

宽带波束域高分辨方位估计的阵增益分析

宽带波束域处理分辨门限低,性能优于阵元域处理方法,是实现水下目标高分辨方位估计的重要途径。本文应用宽带阵增益分析研究了宽带波束域高分辨估计方法的性能,通过仿真计算了宽带阵增益和宽带波束域高分辨方法方位估计误差曲线,给出了宽带阵增益与分辨门限改善量的关系,并给出了宽带波束域方法中波束数目、波束重叠量的选择准则。研究结果表明,阵增益是波束域方法获得良好性能的本质,采用波束数目少、重叠多的宽带密集多波束系统,有利于改善宽带波束域高分辨方法的性能。     

基于2阶锥规划的雷达干扰宽带数字波束形成优化设计

针对现有宽带数字波束形成方法在雷达干扰技术领域的工程应用中存在适用信号单一、干扰效果差、实现难度高等缺点,采用一种基于2阶锥规划(SOCP)理论的雷达干扰宽带数字波束形成方法,在波束形成器的每个阵元通道各自使用1个对应的宽带有限长单位冲激响应滤波器对待发射宽带干扰信号进行整体幅相调制。为获得最佳滤波器系数,采用线性约束最小功率准则对波束形成器进行设计及优化。通过消除旁瓣约束式的频率依赖性,并将滤波器系数求解问题的解析形式转化为相应的SOCP形式,降低了优化难度。仿真结果表明,该方法可以较好地解决相应约束条件下雷达干扰宽带数字波束形成优化设计问题。     

宽带恒定束宽波束形成的主瓣干扰抑制算法

在宽带波束形成技术中,当系统存在主瓣干扰时,通常会导致主瓣畸变、副瓣电平抬高,波束性能严重下降。传统的宽带恒定束宽波束形成算法只能做到主瓣保形,不能有效抑制干扰。因此,提出一种有效抑制主瓣干扰的宽带恒定束宽波束形成算法。该算法构造分频段阻塞矩阵,在数据域实施干扰相消预处理;补偿预处理带来的信号包络误差,在各频段频率中心采用二阶锥规划方法实现宽带波束的恒定束宽设计。该算法在实现期望信号无失真接收的同时,能有效抑制主瓣干扰。应用计算机仿真验证了该算法的有效性。     

宽带数字波束形成工程应用研究

研究了宽带数字波束形成器技术在鱼雷声学基阵上的应用，建立了时域、频域波束形成器模型，对其工程实现的性能进行了仿真，确定了接收波束配置，提出了延迟采样的工程简化实现方法。     

一种基于被动声呐宽带空间谱的自动检测算法

被动声呐宽带目标检测中，基于固定门限的检测不能适应波动背景、对强弱目标共存场景检测时易检出旁瓣或漏检弱目标，此外检测结果中目标占据多个波束易使精确测向产生引导波束选取偏差。针对上述问题，基于宽带空间谱，将排序截断平均算法、局部峰值检测和波束内插算法结合，通过理论和蒙特卡洛实验分析对门限估计值有影响的参数，设计参数自动选取方案，形成检测门限自适应方法及自动检测与精确测向一体化方案。仿真与海试实验结果验证了所提算法的有效性，有较强工程应用价值。     

修正空时自适应处理在水下自导系统中的应用

为了将空时自适应处理（STAP）抑制杂波的理论应用于水下环境,从而解决浅水抗混响问题,提出了应用于水下自导系统的修正空时自适应方法。结合雷达目标回波模型分析了空时自适应的原理;比较了雷达和水下自导系统目标回波模型,针对水下自导系统目标模型和混响空-时耦合项对空时自适应方法进行修正,并提出了应用空时耦合导向矢量进行空时处理;将该修正方法用于最优处理和目标检测。仿真结果表明,修正空时自适应方法有利于水下目标检测,应用空-时耦合导向矢量有助于提高目标方位估计能力。     

ANN在引信信号处理中的应用

现代引信又称为目标探测与识别系统 ,现代战争对引信的要求 ,迫使其采用各种新技术 ,以提高探测目标的精度和信号处理水平 ,而人工神经元网络是一种分布式存储方法 ,其信息处理速度比传统的方法要快得多 ,并且具有很强的自学习功能 ,以及鲁棒性和容错性 .因此 ,人工神经网络 (ANN)技术应用在引信信号处理中具有非常广阔的前景 ,本文参考有关文献论述了人工神经网络 (ANN)技术在引信信号处理中的应用 ,重点说明了 ANN在消除噪声和抗有源干扰方面应用的 ,指明了应用于引信技术时应注意的问题及应用前景 .     

复杂背景下的颜色分离背景差分目标检测方法

针对复杂背景下运动目标检测失检率高的问题,提出了用于复杂背景目标检测改进的 基于RGB 颜色分离的背景差分目标检测方法。主要是对RGB 三通道图像独立进行背景差分运 算,阈值二值化后合并三通道前景图像,得到完整前景目标图像;再利用检测的边缘对前景图像进 行修正,消除光照变化带来的噪声;RGB 三通道使用自适应权值的递推算法进行背景更新。最后 采用实验室采集的图像序列进行了仿真实验,结果表明,该方法在复杂场景下有效识别颜色差异, 避免了灰度值相近而造成的目标缺失,提高了检测精确性。     

Research of the Adaptive Beamformer Based on the Frequency Energy Normalization

An algorithm of broadband minimum variance distortionless response （MVDR） based on the frequency energy normalization is proposed. First, every narrowband frequency component of the broadband signal is normalized by the total narrowband energy of all array elements, and the narrowband power is calculated by MVDR. Finally, final spatial energy spectrum can be obtained by averaging or summing all results of every narrowband frequency bin. Any prior-information about the noise or the signal is unnecessary for the proposed method in this paper. The processing gain of the proposed method compared to the conventional broadband MVDR can be obtained as long as the amplitude fluctuation of the array noise frequency spectrum is severer than that of the target signal. The validity of the method is validated by the optimal signal detection theory. Simulation and real data are used to validate the performance of the method. Analysis results show that about 4 dB processing gain compared to the general broadband MVDR can be reached by the proposed method.     

基于非下采样Contourlet 变换和稀疏表示的红外与可见光图像融合方法

针对非下采样Contourlet 变换( NSCT) 中低频子带系数稀疏度较低不利于融合的问题,提出基于NSCT 和稀疏表示的图像融合方法。对红外与可见光图进行NSCT 变换;对稀疏度较低的低频子带系数提取共有和特有系数,并按照特有系数的活动水平自适应调整权重融合;对稀疏度较高的高频方向子带系数,采用同一尺度下系数绝对值之和最大的方法进行融合。经NSCT 逆变换后得到融合图像。实验结果表明,与传统基于变换的DWT、NSCT 融合方法以及基于稀疏表示的SOMP、JSR 算法比较,文中方法可以获得更好的融合效果。     

基于二阶统计量的无线电引信信号盲分离

采用二阶盲辨识方法对无线电引信信号进行分离。首先对信号进行预白化处理，求取白化矩阵。然后对多个不同延迟的信号相关矩阵采用Givens旋转的方法进行联合对角化，求取酉矩阵。通过白化矩阵和酉矩阵求得混合矩阵的估计，完成对信号的分离。最后通过计算机仿真，对多个在频域无法正确分离的无线电引信信号进行了盲分离，仿真结果非常理想，说明基于二阶盲辨识的无线电引信信号分离算法是正确的。     

水下宽带目标方位估计的克拉美-罗界

目标方位估计的克拉美一罗界(CRB)是方位估计方法有效性能评价的标准,它作为任何无偏方位估计方差的下界,给出了目标方位估计方法性能的极限。目前,已有较多的文献研究了窄带目标方位估计的CRB,但还没有研究宽带目标方位估计的CRB．本文提出了水下宽带目标方位估计的CRB．在一定假设条件下,根据水下阵列样本数据的联合概率密度函数和Fisher信息矩阵,推导得到了宽带CRB的解析表示式,计算了不同信噪比、不同目标方位角情况下的宽带CRB．宽带目标方位估计的CRB为水下宽带高分辨方位估计理论研究和统计性能评价提供了依据。     

脉冲激光引信微弱回波信号数字检测技术研究

回波检测是脉冲激光引信工作的关键环节之一。其基本的数字检测方法是对微弱脉）中信号多点采样并求和后利用信号的相关性和噪声的非相关性来提高输出信噪比。在分析了多脉冲积累特点的基础上,研究了单脉冲积累方法,提出了复合积累方法。探讨了诸积累方法的优缺点,并进行了仿真,仿真结果与理论分析相吻合。最后给出了复合积累方法的原理框图和软件流程图。     

运动目标高速实时数字图像测量系统

基于电影经纬仪的运动目标数字图像测量系统由CCD传感器、图像采集和处理等分系统组成,采用数字图像采集及处理技术对高速运动目标跟踪测量.CCD传感器采集的图像信号经数字信号处理器(DSP)实时处理,通过SCSI协议记录到高速SCSI设备上.经过图像均衡、滤波、平滑、伪彩等多种图像处理和亚像素定位和目标跟踪识别,可获得精确的测量结果数据.     

基于双轴加速度传感器的外弹道转速实时测量方法

旋转弹外弹道自转角速度的实时测量是弹道修正引信弹道解算器设计的重要环节之一。弹丸转速基本检测方法是利用转速传感器，通过外测或遥测进行，尚无法对每发弹进行实时测量。提出了一种测量旋转弹外弹道自转角速度的方法。即利用双轴加速度传感器提取弹丸外弹道横向加速度采样信号的功率谱，结合DSP的数字滤波，对信号做256点FFT处理，得到一组(v-t的离散序列值。试验结果与理论分析相吻合，且能满足弹上解算的实时性要求。