适于非均匀线阵解相干的DOA估计算法

在研究用非均匀线阵实现对相干信号源方位估计问题的基础上,提出了一种改善方位估计的阵列设置方法和非相干与相干信源分开估计的DOA估计方法。在阵元数一定的情况下,该方法可使阵列对非相干信号源的分辨力较直均匀线阵(ULA)有较大的改善,还克服了一般稀布线阵方位估计模糊和去相关能力差的缺点,而且还具有很好的信源过载能力和估计性能。计算机仿真证明了该方法的正确性和有效性。     

一种高可靠GNSS接收机位同步算法

位同步技术是GNSS接收机技术的重要组成部分,位同步错误会导致接收机伪距解算错误及无法正确解调电文。针对弹载GNSS接收机的高可靠性要求,提出了一种高可靠GNSS接收机位同步算法,对最大似然位同步算法进行了改进。在非相干积分过程中等间隔提取中间结果进行观测,综合多次观测结果和最终非相干积分结果进行位同步判断。数值仿真与分析表明,在弱信号情况下,在不增加估计时间的前提下,可以大幅度减小错误同步概率,对于提高弹载GNSS接收机可靠性有着重要意义。     

水听器阵列定位中的时延估计方法研究

针对水下定位过程中时延估计计算量大,难以实时实现的问题,提出了一种适用于水听器阵列水下定位系统的互相关时延估计方法;该方法根据瞬时相干函数的计算结果确定是否更新时延估计值,根据水听器阵列拓扑结构限定最大时延范围减少互相关函数的运算次数,降低了时延估计的计算复杂度;仿真分析验证了所提方法的有效性.     

非平稳色噪声背景下非相关与相干信源数估计算法

在空间色噪声背景下传统基于信息论准则的信源数估计算法性能将下降,且无法实现非相关信源与相干信源并存时信源数估计。针对该问题,提出了非平稳色噪声背景下非相关与相干信源数估计算法。该算法利用特征值总体最小二乘线性拟合,估计得到非相关信源和相干信源组数的联合估计,然后通过空间差分平滑剔除非相关信源,最后利用线性拟合技术实现相干信源数估计。仿真结果表明,与基于信息论准则的信源数估计算法相比,所提算法能实现非相关与相干信源数的联合估计,检测信源数可以超过阵元数,尤其对于角度相近的信源,信源数估计性能更优。     

高灵敏度GPS信号捕获技术研究

分析了影响GPS信号捕获灵敏度的因素,提出了减小相干损耗、降低噪声功率等实现高灵敏度信号捕获的技术途径;研究了相干损耗对灵敏度的影响,提出了高灵敏度捕获的搜索步长选择方案;研究了相干积分和非相干积分的信噪比增益,提出了相干积分+非相干积分的信噪比增加方案;进行了信号捕获仿真,仿真结果表明,所提出的技术途径可行,能够实现对30dB-Hz的低信噪比信号的捕获.     

某轮式空降战车模拟着地冲击试验方法研究

提出了一种空降战车模拟着地冲击试验方法.按照试验方法进行空降试验,得到了不同测点的“时间-过载”曲线.结果表明:车底甲板中心位置最大冲击加速度为17.451g,冲击时间231ms,满足试验要求,验证了该模拟试验方法可行、有效.该试验方法较实装空投具有试验条件要求低,可操作性强且环境条件易于控制,可大幅提高试验的迭代次数,节省试验费用.     

鱼雷垂直目标亮点高分辨算法仿真与试验研究

在鱼雷声成像垂直尺度识别中,根据潜艇垂直方向上目标亮点相距较近,且为相干信号源的特点,同时为了减小运算量而易于工程实现,提出了一种基于正交采样的高分辨DOA估计算法,即正交解相干MUSIC算法.该算法首先对阵列接收到的高频信号进行正交采样,在降低采样率的基础上,再利用解相干MUSIC算法对低频信号进行DOA估计.仿真结果表明,改进算法在有效减小运算量的同时,具有和解相干MUSIC算法相同的性能.在理论和仿真研究的基础上,对不同发射阵阵元间距下的2个相干信号源进行了2组水池缩比试验,并运用正交解相干MUSIC算法进行估计,结果表明,该算法能够较为准确地估计出2个相干信号源的方向.     

基于最小方差无畸变波束形成器的检测前跟踪

针对常规纯方位目标运动分析的检测前跟踪算法中,估计功率方位图的常规波束形成器分辨率低、图像质量差,提出了基于最小方差无畸变波束形成器来估计功率方位图的检测前跟踪方法。该方法采用分辨率高、干扰抑制能力强的最小方差无畸变波束形成器(MVDR)形成功率方位图(PBM),由此对各种可行路径进行时间非相干积分,在低信噪比下完成运动目标的检测和运动参数估计。湖试采集数据分析结果表明:与基于常规波束形成的检测前跟踪方法相比,该方法形成的PBM图像分辨率和旁瓣抑制能力更高,可极大减小后续可选路径的计算量。     

基于混合范数的来波方位估计

针对传统MUSIC算法以及CS-MUSIC算法在相干和非相干信源的条件下DOA估计效果不理想问题,提出基于混合范数的来波方位估计方法。该方法利用MUSIC和压缩感知稀疏恢复的特性得到信号的支持域,然后由信号的支持域得到噪声子空间和信号子空间,把得到的信号子空间和噪声子空间与经典MUSIC算法相结合,得到高分辨率的来波方位估计方法。仿真结果表明,在非相干信源的条件下,该算法性能优于MUSIC和CS-MUSIC算法;同时,该算法相关信源的角度分辨率也优于CS-MUSIC算法。     

适用于相干信号高分辨测向的方向向量重构算法

针对浅海波导中相干多径信号的波束形成与方位估计问题，提出了一种相干信号方向向量重构算法。该算法利用特定几何结构基阵阵列流形所具有空间平移不变性，基于特征分解估计出的空间特征向量，重构出基阵对每个相干信号的方向向量，再利用方向向量扫描得到的波束图中谱锋的位置估计出信号的方位，从而实现了对入射到基阵上的所有相干信号的捕获与方位估计。由于相干信号的方位估计过程是相互独立的，因此方向向量维数的减小并不会降低算法的角度分辨力。水池实验数据处理结果验证了该方法的有效性。     

雷达导引头真实地杂波数据分析

文章对外场试验得到的大量数据进行筛选,选取一部分有代表性的地杂波加噪声数据加以处理和分析,将处理结果分别与瑞利分布、对数正态分布、韦布尔分布及K分布杂波模型对比,分析实际环境中遇到的地杂波及噪声更接近于哪一种成熟的杂波分布模型。解决实际问题时,雷达信号处理器对回波信号采用非相参积累的处理方法,文中给出了数据幅度非相参积累、功率非相参积累和幅度四次方非相参积累性能的比较。     

一种改进的时域平均法检测微弱信号研究

提出了一种变截断周期时域平均搜索方法，通过改变时域平均截断周期来搜索某一有限频带内的微弱周期信号。仿真表明，它的信噪比下限达到-35dB。     

基于GPU 的PCM/FM 信号非相干鉴频解调算法

面向未来任务日益多样化,试验环境日趋复杂化,传统基于FPGA 的脉冲编码调制/调频(pulse code modulation/frequency modulation,PCM/FM)遥测系统存在软硬件紧耦合、研发周期长、升级维护困难等缺点,无法 满足未来遥测系统大规模部署对弹性、灵活和敏捷的需求。针对以上问题,设计基于GPU 的PCM/FM 信号非相干 鉴频解调实现方法。根据算法原理和GPU 并行方法设计出基于GPU 的并行解调实现方法,分别从并行数字下变频、 并行FIR 滤波和并行差分鉴频3 部分分析具体模块的并行化实现方法。实验结果表明：在码速率为10 Mbps、每处 理1 s 数据的条件下,基于GPU 的非相干鉴频过程消耗的时间约为426.867 ms,满足解调的实时性要求;解调增益 稍优于传统基于FPGA 的PCM/FM 遥测基带,有约0.1 dB 的解调增益。     

基于曲面积分的磁场矢量延拓方法

根据空间任意场点的磁场与包围磁源的任意闭曲面上的磁场的积分关系，提出了利用包围铁磁体的封闭曲面上的磁感应强度，通过曲面积分外推铁磁物体远场的磁场矢量延拓方法。该方法无须求解磁位，从而简化了位场延拓的复杂过程。通过一个特例和计算机仿真，验证了该方法的正确性。一个采用实测数据的算例表明，该方法具有较高的换算精度和较短的运算时间。     

PID参数优化的实值遗传算法

基于实值遗传算法的PID参数优化采用实数编码,通过参数实值编码初始化种群,计算适应度函数适配值.经对寻优的比例系数、积分和微分时间常数三个参数实数编码,根据适配值的大小进行遗传选择,将复制产生的个体进行交叉和变异,产生新种群.以迭代100次为算法终止条件,输出最优PID参数.对二阶延迟系统Matlab仿真,证明该算法优越.     

弱周期信号的时域积分检测法

弱周期信号的时域积分检测分为模拟和数字时域积分两种方法.前者用模拟电路实现时域积分.后者先将模拟信号通过A/D转换为数字序列,然后以信号周期的整数倍将序列分成M个等长的数据段,再将各数据段对应累加.针对数字时域积分中对采样率的要求,利用抽取和内插转换采样率,可使采样率为信号频率的整数倍.仿真证明,该方法有效.     

非相干源诱偏下比相被动雷达导引头测角性能动态分析

为了实现在非相干两点源诱偏下对比相被动雷达导引头测向性能的动态分析,文中在对比相体制反辐射导引头测向和跟踪原理分析的基础上,分析了两点源诱偏比相体制导引头的原理,推导了对合成信号的测向公式,得到了导引头在不同功率比时跟踪姿态的变化情况.指出比相体制导引头跟踪方向偏向大功率点附近,且每一时刻的调整角度具有一定的概率性,非相干两点源起到了诱偏作用,最后的动态仿真证明了结论的正确性.     

制冷焦平面高动态范围热成像非均匀校正系数与积分时间的关系

变积分时间是实现高动态范围（HDR）热成像的最有效手段,但积分时间的变化会使得系统的残留非均匀性噪声也发生变化。从红外系统响应模型出发,推导了两点非均匀校正（NUC）法的增益和偏置校正参数与积分时间的关系,结果表明：增益校正参数与积分时间无关,只有偏置校正参数与积分时间有关;并通过实际热成像系统的测试对比实验,证明了上述结论的正确性。研究结果为变积分时间的HDR热成像系统的NUC提供了合理、可行的校正依据,可极大的简化变积分时间的HDR热成像系统NUC处理过程。     

基于RBF算法的前馈惯性稳定平台PID控制回路的设计

在数字惯性稳定平台系统中,由于无法实现前馈惯性稳定平台控制回路的全补偿条件,控制回路的稳定精度和跟踪能力仍提高有限.针对这一问题,采用以RBF单神经网络自动校正比例、微分、积分3个参数的算法来提高控制回路性能,研究结果表明:采用该算法的控制回路在跟踪能力上明显优于传统PID控制回路,该算法在阶跃响应时不仅超调量满意,而且上升时间与调节时间非常理想,跟踪误差小于千分之一,同时对于惯性稳定平台控制回路参数的摄动以及输出扭矩的干扰都有很强的自适应能力.