基于相位差变化率的单站无源定位技术

提出以相位差变化率为观测量,UKF逐步逼近目标位置的定位算法,有效解决了单站无源定位中收敛速度和定位精度问题。该算法以相位差变化率为观测量,消除了由于相位差中存在固定偏差对定位精度影响,提高了定位精度。而引进的UKF滤波算法则省去对观测方程的雅各比矩阵计算,简化滤波了运算,使定位过程更容易实现,从而提高定位滤波运算速度。     

基于等效地球半径的超短波超视距时差定位方法

超视距无线传输条件下的超短波辐射源目标高精度定位技术是非合作通信侦测中亟待解决的难点问题;针对该难题,在考虑地球曲率影响的同时,提出采用等效地球半径模型对超短波信号的对流层散射信道进行修正,在此基础上构建全新的基于到达时间差的定位方程组;通过Chan算法与牛顿迭代法相结合,对该非线性方程组进行求解,从而实现了辐射源目标空间位置的获取;详细推导了不同坐标系下坐标的转换计算、TDOA方程组的求解算法、定位性能的客观评价参数——几何精度因子;通过仿真分析了时差测量精度对定位精度的影响,并对提出的等效地球半径模型进行了仿真验证,结果表明,该模型可以有效降低超视距定位误差,并且随着距离的增加,定位性能的提升效果更明显,实现了对超短波超视距辐射源目标的高精度定位,具有较高的工程应用价值。     

卫星多波束测向技术

对于星载设备,接收信号大多十分微弱,利用多波束馈源阵列可以实现高增益接收,同时比较相邻波束收到信号能量,再结合每个馈源指向,确定出来波信号方向。由于多波束比幅测向技术具有处理简单,测向精度较高等优点,适合于星载测向设备。     

基于GPU的宽带信号干涉仪测向算法实现

在应用干涉仪算法测向时，需要对多个接收信号进行逐一处理，而且测向精度往往与本地样本库数据量正相关，因此当需对大量信号进行高精度测向时，常规的计算平台难以保证算法的实时性。针对以上问题，提出一种优化的干涉仪算法，能够在降低样本库数据量的同时保持较高的测向精度，并探索了一种基于GPU并行计算的算法实现方式。经计算机仿真验证，基于GPU实现的优化算法，可将执行速度提升至CPU平台的十余倍。     

UKF算法在单站无源定位与跟踪中的应用

提出了相位差与无迹卡尔曼(UKF)算法相结合的单站无源定位方法。把2个相互正交的相位干涉仪测量出目标辐射电磁波的相位差信息作为观测量,采用UKF滤波算法加以处理,对粗略定位结果进行修正和平滑,逐步估计出目标的位置和速度,来实现对辐射源目标的快速高精度无源定位。UKF与传统的EKF滤波算法相比,不用计算雅克比矩阵,实现简单,且有更高收敛速度和定位精度。     

基于ESPRIT宽带信号测向技术研究

研究了基于ESPRIT宽带信号测向技术,采用信号子空间变换方法分别对2个平移矩阵聚焦处理,并利用窄带ESPRIT测向方法计算出来波方向,提出利用ESPRIT与聚焦处理相结合测向的方法,解决了ESPRIT宽带信号测向精度差问题。通过聚焦处理有效抑制噪声,提高信噪比,从而获得高精度、高分辨率的渐进无偏估计信号方向。计算机仿真验证了算法的有效性。     

基于HMM的语音信号情感识别研究

包含在语音信号中的情感信息是一种很重要的信息,它是人们感知事物不可缺少的部分。本文在语音识别的基础上提出了应用隐马尔可夫模型(HMM)进行语音信号情感识别的研究。从情感语音的分类、情感语音资料的获取、情感语音特征提取及情感语音识别等方面,讨论了应用连续隐马尔可夫模型进行情感识别的整个过程,并得到了比较理想的识别结果。     

基于双天线单元的单站无源定位技术

传统相位差变化率单站无源定位技术是以方位和相位差变化率为观测量,建立观测方程,通过定位滤波算法递推计算出目标位置,由于测向系统受接收机通道幅相不一致性、平台自身姿态误差影响,较难实现高精度测向,从而影响定位精度和收敛时间,由于方位和相位差变化率参数分别通过独立天线阵测量得到,提出去掉测向天线阵,利用2个天线单元提取相位差变化率,仅利用相位差变化率为观测量,实现目标位置估计。该定位算法可有效减少系统硬件,简化定位运算过程,提高定位运算速度。     

一种通用的卫星地面防护范围计算方法

卫星地面防护范围是指干扰站通过干扰卫星上行链路导致卫星下行通信失效的区域,研究该防护范围具有十分重要的应用价值,结合实际应用场景提出了一种通用的卫星地面防护范围计算方法,首先判断干扰站是否在卫星上行波束覆盖范围内,如果不在,则地面防护范围为零;反之则需要计算卫星下行波束覆盖区域。所提方法适用于任意高度的卫星,且对于干扰站位置、卫星上下行波束宽度以及指向均不限,计算方法简单易行。为证明所提出算法的有效性,将该算法的仿真结果与STK软件的仿真结果进行了对比,同时对误差产生的原因进行了分析,给出了相应减小误差的方法。     

基于空间二次投影的测向算法

在传统波达角估计(DOA)算法中,子空间拟合类算法由于具有分辨率高、测向精度高等特点而被广泛应用。但该类算法在测向时需要预知准确的信源数量,否则将严重影响算法性能。针对在信源数量未知条件下的高精度测向问题,提出了一种基于空间二次投影的测向算法。该算法首先通过向量到空间的投影关系构造一次投影空间谱,再利用空间完备基对空间内向量描述的唯一性进行第二次投影,排除可能出现的伪方位角谱峰,完成波达角估计。计算机仿真结果表明,基于空间二次投影的测向算法无需预知信源数量即可实现对相干信源方位角的准确测算,且该算法在小孔径、少快拍条件下仍然具有较高的空间分辨率及算法稳定性。