中国金属矿产资源保障程度与开发利用决策支持系统研究

本文系统介绍了中国金属矿产资源保障程度与开发利用决策支持系统 (CMDSS)的系统目标、用户需求、系统模型、系统结构及运用基于模型驱动的决策支持系统 (MDDSS)开发组件的组件化开发方法。     

基于迭代线性约束最小方差的稳健自适应脉冲压缩方法

针对常规自适应脉冲压缩方法在目标散射点与采样中心失配时旁瓣抑制性能下降的问题,该文提出一种基于迭代线性约束最小方差(RLCMV)的自适应脉冲压缩方法。该方法首先将自适应波束形成器算法引入到自适应脉冲压缩滤波器设计中。其次对目标及干扰单元进行线性约束,并用对角加载技术避免矩阵出现病态。最后构造了迭代运算方法,依次抑制不同大小目标的距离旁瓣。仿真结果表明,该算法可以有效抑制散射点随机分布目标的距离旁瓣,对散射点与采样中心失配情况具有较好的稳健性,在多目标及距离扩展目标场景中达到较好的旁瓣抑制性能,并在一定程度上提高了多普勒容性。     

超声波流量计数据通信设计

描述了DSP控制实现的明渠非接触式流量计,对非接触式流量计的数据采集结构及通信接口电路组成做了详细讨论。介绍了在多数据量采集以及实时处理的要求下,将数据通过串行口传送到上位机实现远程监控。根据所提出的方案研制了一台基于TMS320LF2407A明渠污水流量计。     

基于固有模态能量熵的微弱目标检测算法

该文分析了海杂波能量在各固有模态函数(IMF)间的分布特点,研究了目标对海杂波能量在各IMF间分布的影响。研究发现,无目标时,海杂波的能量主要集中于先分解出的3个IMF中,而当目标出现时,海杂波的能量将向后分解出的6个IMF扩散,且固有模态能量熵恰能描述目标出现引起的海杂波能量分布的这种变化,因此该文提出了采用固有模态能量熵检测微弱目标的算法。仿真结果表明,与基于盒维数的微弱目标检测算法、频域CFAR检测方法和多脉冲CA-CFAR(100个脉冲)检测算法相比,该算法的检测性能较好,有效增强了雷达对海杂波中微弱目标的检测能力。     

基于分形可变步长LMS算法的海杂波中微弱目标检测

该文主要研究了基于Hurst指数与可变步长LMS算法相结合的分析方法在海杂波微弱目标检测中的应用。一直以来,分形理论与统计理论是分别应用到目标检测中的,该文将分形可变步长LMS算法引入到海杂波微弱目标检测中,并在此基础上提出一个海杂波中的微弱目标检测模型,初步实现了基于LMS算法的检测方法与基于单一分形特征的检测方法的结合。最后,采用X波段雷达实测海杂波数据进行验证,结果表明该检测模型具有良好的检测海杂波中微弱目标的能力。     

海杂波的多重分形关联特性与微弱目标检测

该文研究了海杂波的多重分形关联特性及其在海杂波微弱目标检测中的应用。多重分形关联是对多重分形单点统计的推广,研究具有不同奇异性强度的两点之间的空间关联特性。该文首先从多重分形理论引出多重分形关联理论,给出了多重分形关联谱的计算方法,然后,以多重分形关联谱为特征进行相似度分析,并把目标检测问题归为一个二元分类问题,采用支持向量机(SVM)进行目标检测。最后,采用不同波段、不同极化方式和不同分辨率条件下的实测海杂波进行验证,结果表明,本文所提方法具有良好的微弱目标检测能力。     

DFA在海杂波标度特性分析及目标检测中的应用

采用消除趋势波动分析(DFA)方法,研究了非平稳海杂波的标度特性及其参数表征问题,并提出了一种基于标度特性差异的目标检测算法。首先,在海杂波建模为分数布朗运动模型的基础上,对比分析了DFA和波动分析(FA)得出的标度特性,并初步解释了交叉标度现象出现的机理。然后,在假定相邻尺度范围内海杂波与理想分形模型相吻合的前提下,引入分段标度指数来表征海杂波标度特性随尺度的变化关系,分析结果表明,在特定的尺度范围内该参数可以有效区分目标单元与海杂波单元。为此,以该尺度范围内的分段标度指数均值为检验统计量设计了一种新的目标检测算法,并对尺度区间范围的选取、检测性能等问题进行了分析。实测数据中的检测性能证实了检测算法的有效性。      

基于自适应阈值选择的非参量GS 检测算法

现代雷达系统中,杂波统计特性往往无法预先确定,此时针对性较强的参量检测方法的恒虚警能力就会下降,因此非参量方法已成为一个重要的研究方向。为此,该文提出一种基于自适应阈值选择的非参量GS 检测算法(VI-GS),该检测算法结合了GS 检测算法、TGS 检测算法和GO-GS 检测算法的优点。基于仿真高斯杂波和实测雷达数据对该VI-GS 检测算法在非均匀海杂波背景下的检测性能进行分析,结果表明,在均匀杂波和非均匀杂波背景下,该算法都具有很好的鲁棒性。      

基于海杂波循环平稳特性的纹理分量抑制技术

利用海杂波的循环平稳特性,提出了一种基于奇异值分解的纹理分量抑制算法,并对其性能进行了分析。首先结合海杂波的循环平稳模型,推导了循环均值和循环自相关函数的封闭表达式。利用海杂波强度数据构造Hankle矩阵并进行奇异值分解,由于奇异值分解后得到的奇异值主要成分是与纹理分量谐波频率对应的特征量,而循环均值在纹理分量谐波频点处出现峰值,因此可以通过抑制奇异值主要成分实现循环均值的峰值抑制。奇异值抑制后,通过矩阵重构和数据恢复,最终实现纹理分量的抑制。最后,分析了Hankle矩阵维数对抑制性能的影响,并分别采用仿真数据和实测数据验证了算法的有效性。      

基于低频IMF能量比的微弱目标检测算法

为检测海杂波中的微弱目标,该文分析了海杂波的低频固有模态函数（IMF）特点以及目标的影响,发现无目标时,海杂波的能量主要集中于前3个高频IMF中,而当目标出现时,海杂波的能量将向后面的低频IMF扩散,导致低频IMF能量在整个信号能量中所占的比例明显增大,在此基础上提出了采用低频IMF能量比检测微弱目标的算法。仿真结果表明,与基于盒维数的微弱目标检测算法和多脉冲CA-CFAR(100个脉冲)检测算法相比,该算法的检测性能较好,对海杂波中的慢起伏目标具备较强的检测能力。