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。     

多小孔径基阵宽带源声被动定向方法

提出了一种基于多个小孔径子阵的宽带声定位方法,并成功应用于低空多目标的无源定向中。该方法将目标源辐射的低频宽带噪声通过相干处理,然后构造近似的降秩估计器对目标进行方位估计,有效地解决了通常单个小孔径基阵难以满足的多目标分辨和定向精度要求。由于所构造的估计器不需要各子阵之间的位置信息,从而避免了伪峰和位置估计误差对方位估计的影响。仿真和试验结果表明,该方法提高了多目标的定向精度,给出了稳定的信号方位估计,能较好地实现大气声定位中对近距离多目标的分辨。     

声被动测向的多小孔径基阵联合宽带降序估计方法

提出了一种基于多个小孔径子阵的宽带声定位方法,并应用于低空多目标的无源定向中.该方法将目标源辐射的低频宽带噪声通过相干处理,然后构造近似的降秩估计器对目标进行方位估计,有效地解决了通常单个小孔径基阵难以满足的多目标分辨和定向精度要求.由于所构造的估计器不需要各子阵之间的位置信息,从而避免了伪峰和位置估计误差对方位估计的影响.仿真和实验结果表明,该方法提高了定向精度,给出了稳定的信号方位估计,能较好地实现大气声定位中对近距离多目标的分辨.     

垂直阵时反聚焦的目标被动定位方法研究

时间反转被动定位技术是一种可以在无需目标合作的条件下,实现被动相干源能量时空自适应聚焦,确定浅海被动目标位置的信号处理技术.提出了垂直阵时反被动定位(APTRM)技术的具体实现方法,为提高算法的处理增益、定位精度和定位稳健性,对算法进行了改进.进行了水池实验和海试,试验结果验证了所提算法的正确性和实用性.研究结果表明:...     

基于倒谱的水下目标被动定位方法

介绍了一种基于倒谱对水下目标进行被动定位的方法。利用倒谱法估计出多途信号时延,结合现有的被动定位技术,实现对目标深度和距离的估计。仿真分析了该方法的定位性能,仿真表明该方法可以应用于水雷在多途环境中对目标的被动定位。     

一种多信号时差估计的子空间方法

针对在同一时段、同一频带上多目标发射信号的情况下常用的测定信号到达时差的时域测定方法和频域测定方法性能恶化甚至失效的问题,提出了一种测定多个时频混叠信号到达时差的方法;利用3个或3个以上的无线电接收机接收信号、测定时频混叠的多个信号到达各接收机之间的时差,可在一定程度上满足抗干扰、多目标同时无线电定位的应用需求。仿真实验结果表明,提出的子空间时差估计方法可较准确的估计多信号时差。     

一种用于水下小尺度运动阵列的目标波达方向估计方法

为解决水下小尺度运动阵列对目标定位的孔径和样本不足问题,采用合成孔径方法实现孔径的扩展。通过分析相干信源情况下不同阵元数与样本数之比时样本协方差矩阵的谱分离特性,提出采用小快拍的主特征空间目标波达方向估计方法。研究结果表明：仿真实验中,阵元数与样本数之比为5时,该方法依然可以正确分辨4个目标;水池试验中,阵元数与样本数之比为4.8时,该方法同样可以准确分辨3个相邻目标。该方法不需要先验信息如信源个数等,解决了小尺度运动阵列在实际应用时所暴露的孔径和样本方面的固有局限,可满足实际应用需求。     

水声传感器网络信号到达时间差目标定位的最小二乘法估计性能

为解决水声传感器网络中测量误差和传感器节点位置误差同时存在时的目标定位问题,提出一种双误差模型下基于加权整体最小二乘方法。建立双误差条件下的信号到达时间差目标定位模型,采用加权整体最小二乘法对该模型进行求解,并推导权值的表达式。所提算法模型与实际符合性更好,且利用了测量误差方差和传感器节点位置误差方差的先验信息,以迭代方法得到最终的目标位置估计值。在模拟测量误差和传感器节点位置误差同时存在情况下对该方法进行仿真与水池试验验证,结果表明所提基于加权整体最小二乘的目标定位方法具有良好的定位性能。     

基于数据融合的双基阵被动定位算法的研究

为了对低空飞行目标进行定位,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真。该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位,充分利用了基阵间的相干性。仿真表明,该方法具有较高的定位精度。该研究成果可直接用于空中运动目标的定位,也适用于地面运动目标的定位,还可推广到多基阵的运动目标声测被动定位。     

水池多目标模拟信号源的设计与实现

提出了在LabVIEW图形化编程语言环境下对PCI2007C数模转换卡和自行研制的多通道信号调理卡编程的方法,实现了多目标定位及跟踪水池实验系统所需要的模拟信号源。详细讲述了PCI2007C卡的编程流程、最终实现的功能,以及避免信号失真的解决方法:并进行了试验验证。     

一种双基地MIMO雷达的相关目标定位方法

多输入多输入（MIMO）雷达是最近几年提出来的一种新体制雷达,在探测目标空间位置时,若空间目标相关,很多算法将会失效。针对该问题,提出一种双基地MIMO雷达的相关目标定位方法,通过在MIMO雷达的发射端和接收端构造虚拟阵列,从而实现空间相关目标信号的解相关,得到空间目标正确的位置,且估计参数自动配对。该方法避免了阵列孔径损失,估计精度高。理论分析和计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

圆形传感器阵列运动多目标2D-DOA 估计

针对雷场低空运动多目标方向角估计中,现有算法需要设置立体传感器阵列,且估计精度还不能满足实战化要求等问题,提出了基于圆形传感器阵列的运动多目标二维波达方向估计方法;该方法用向量来表示方向角,采用独立分量分析算法,并结合波束形成算法,实现运动多目标方向角估计;场地实验表明：该方法能够准确地识别运动多目标的数目,其二维波达方向估计精度比基于小波加权的相关时延算法要好,为提高雷场运动多目标识别率和定位精度提供了新的技术途径。     

双目标对时延估计被动声定位的影响

空气中针对单目标的声被动定向方法已相当成熟并在实际中得到应用,但在实际中往往存在双目标同时出现的情况,文中着重研究此种情况下对单目标方位估计的影响.针对两个目标是同一类声源的情况,利用仿真实验研究了两个目标信号在各种不同能量比（信噪比）的情况下,方向估计的误差随着两个目标之间的夹角变化的情况.实验表明,在接收到的干扰机与目标信号的能量比较小时,干扰机对估计结果的影响是相当小的,而估计误差随两个目标间夹角的增大而增大.     

巡航导弹多目标攻击的决策算法

针对巡航导弹多目标攻击的决策问题，分析了与决策相关的评价指标，给出了一个指标的量化方法和隶属度函数，并在此基础上，提出了一种基于三角模糊数和熵权系数的多目标决策评价模型．通过算例分析，论述了巡航导弹多目标攻击决策评价的具体过程，表明了算法的适应性．     

多目标时空同步协同攻击无人机任务分配与轨迹优化

针对复杂战场环境下分布式无人机对多目标协同打击任务,提出多目标攻击的任务分配与轨迹优化算法。建立典型多目标打击的任务场景和无人机模型;基于Delaunay三角形理论,以禁飞区为节点构建搜索地图;运用A^*算法实现威胁最小的单机路径搜索;在无人机动力学约束和能耗损失最小的基础上,引入时间调节因子,采用基于贝塞尔曲线的分布式无人机时空同步轨迹优化方法,得到对多目标同时打击的优化轨迹;设计轨迹跟踪控制器,对预规划轨迹进行跟踪仿真。仿真结果表明,多目标攻击的任务分配与轨迹优化方法能够对多目标实现多角度、时空同步、分布式协同打击,且对噪声及阵风等具有较强的抗干扰能力。     

一种多目标ADS-B信号的合成方法

为解决广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)性能和功能指标难以测试、真实交织信号难以获取的问题,提出一种多目标ADS-B信号合成方法.介绍了多目标生成技术的工作原理,依据ADS-B信号特征,设计了一种基于多目标ADS-B中频叠加信号的数字处理方法,并通过数值试验进行仿真分析与验证.仿真结果表明:该方法能很好地产生和模拟空间中多个目标的叠加信号,测试和验证ADS-B设备的性能和功能指标,为ADS-B系统的工程化应用提供技术支持.     

五元十字阵被动声定位算法及其性能研究

四元十字阵的测向和测距精度受目标方位角的影响，而五元十字阵就可以克服这一缺点。文中研究了基于五元十字阵的低空目标被动声定位算法及其性能。分别就目标测向和测距的精度进行了理论分析和计算．讨论了阵列尺寸和时延估计等诸因素对五元十字阵定位性能的影响。对空中运动目标被动声定位的实际工程应用有重要的参考意义。     

基于序贯蒙特卡洛与概率假设密度滤波的主动分布式声纳多目标跟踪

针对杂波数量多、目标数量和状态不确实性及观测不确实性等问题,提出了一种基于序贯蒙特卡洛与概率假设密度(SMC-PHD)滤波的分布式声纳多目标自动跟踪方法。通过随机有限集模型对多目标状态和观察进行表征,结合序贯蒙特卡洛方法中的重要性采样和重采样策略递归地实现多目标后验近似下概率假设密度的传递和滤波。利用分布式声纳观测模拟数据,对不同节点数目下基于SMC-PHD滤波的多目标跟踪进行了仿真实验。仿真实验结果表明：该方法适用于主动分布式声纳系统,能在多杂波环境下对数目未知且时变的多目标进行实时自动跟踪;在4个平台节点的主动分布式声纳系统中,实现了平均相对误差小于5%的水下多目标高精度跟踪,且目标数目估计值与真实值一致。     

接收分集多入多出雷达多目标定位研究

针对“宽波束发射一宽波束接收”多基地雷达存在定位精度低和易产生虚假目标等缺点，讨论了一种空间接收分集的多入多出( MIMO)雷达，该MIMO雷达是一种特殊结构的一发（射站）多（接）收（站）( STMR)多基地雷达，其工作模式也为“宽波束发射一宽波束接收”，能避免复杂的波束同步扫描问题。对接收分集MIMO雷达提出了一种基于Capon谱估计的多目标定位方法，并与普通STMR多基地雷达的定位精度进行了比较。仿真结果表明，接收分集MIMO雷达能有效解决“宽波束发射一宽波束接收”多基地雷达的低定位精度和易产生虚假目标的问题。     

基于二次相关的时延估计方法研究

以空间任意多元传感器阵列为模型,以被动定位算法为基础,针对传统时延估计方法中的互相关算法存在着估计精度不高的问题,提出了一种基于二次相关的时延估计方法。该方法首先对信号作自相关提高信噪比,再将自相关函数和互相关函数作相关处理得到时延值。理论和实验结果都表明:相对于传统的互相关时延估计方法,二次相关法可以明显的抑制噪声对信号时延估计的影响,提高时延估计的精度。