GPS信号仿真器校准方法

介绍GPS信号仿真器的性能,并针对其特点对主要参数（频率、小信号电平,QPSK）给出了相应的校准方法。详细阐述利用高性能频谱仪进行小信号测试的手段,并提出在实验室环境下进行校准所需注意的几个方面。     

频响函数一种新的估计方法

利用三阶谱对高斯噪声不敏感的特点,本文提出一种频响函数新的估计方法。理论分析、数字仿真及实物试验结果表明,在零均值高斯噪声干扰下,新估计比现有的等更接近真值。     

换能器校准多路径信号建模技术研究

简要介绍了多路径信号建模技术的基本原理。水听器接收到的多路径声信号由一系列指数函数组成,通过数学变换推导得到多路径信号模型表达式,估算每个到达信号指数分量的频率、幅度和相位。由于多路径模型中第一个到达信号对应于直达信号,所以,感兴趣的参数是最先到达的稳态信号分量的幅度和相位。利用多路径信号建模技术得到换能器的发送电压响应,其测试结果与自由场稳态测试结果相比较,一致性很好,说明多路径建模技术是换能器低频校准的一个十分有效的方法。     

一种新型GPS冗余授时方法

大量采用GPS授时的网络存在安全隐患,而采用其它授时方法则难以在现有设备增加外部时钟接口.介绍了基于GPS射频信号模拟的外部授时方法,对原有设备无需作任何改动,从外部授时模块中获得外部同步的1 pps(pulses per second)和时间信息,仿真产生固定点接收到GPS信号的导航电文和观测数据,并将GPS导航电文的时间信息实时修改;GPS射频信号基于仿真数据产生,使设备内嵌的GPS接收机正常定位授时,恢复出外部同步的1 pps,从而实现外部授时.论文介绍了采用大规模FPGA的实现方法,实验结果验证了对于固定位置该授时方法的有效性.     

换能器校准多路径信号建模技术的计算机模拟

简要介绍了多路信号建模技术的基本原理和参数估计方法。参数估计采用最小平方误差算法。计算机模拟结果说明多路径信号建模技术在多路径信号参数估计上的优异性能。     

一种空间匹配的高速飞行目标轨迹估计方法

针对低空高速飞行目标轨迹估计问题,提出了一种利用多阵列进行空间匹配的轨迹估计方法。该方法首先对探测范围内的空间点进行划分,计算其相对于阵列参考坐标的真实方位角与俯仰角并建立字典进行存储。将传感器阵列接收到的信号进行分帧处理,对每一帧数据计算波达方位。理论上,在探测范围内,高速运动目标为直线运动。在理想情况下,对于单个阵列,每一帧数据得到的方向矢量与参考坐标所构成的直线均处于同一平面。对每一帧数据估计得到的波达方位在字典上进行匹配,找到误差最小的N个空间点,进行直线拟合。再对由两帧以上数据得到的直线进行空间平面拟合,得到估计平面。两个阵列所得的估计平面的相交直线即为高速飞行目标的估计轨迹。仿真结果验证了高速飞行目标的轨迹估计算法的有效性。     

一种新的信号状态融合方法

为解决无线网络信号在传输过程中由于受到其他信号的干扰,导致接收端接收的信号与原始信号相比存在误差的问题,该文在利用数据关联和卡尔曼滤波对信号进行融合(fusion method of signal filtering based on wavelet transform and Calman,FSWC)的基础上,利用FARIMA(p,d,q)模型和数据关联来建立一种新的信号融合算法(signal fusion based on wavelet transform and date association,SFTD)。通过仿真实验分别研究融合信号与干扰距离、发送速率、容量、功率的变化情况。仿真结果表明:随着干扰距离的增加,容量开始呈现正相关趋势,直至趋于平稳,并且发送速率、容量、功率对融合信号也产生较大影响;SFTD算法比FSWC算法具有更好的信号状态融合准确性。     

MIMO-OFDM系统中一种新的信道估计方法

提出了多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中一种新的信道估计方法.根据最小均方误差的准则,推导出了求解信道频率响应的方程,方程求解的运算量主要集中在一个矩阵的求逆上.对每一个符号,此矩阵是固定的,所以矩阵的求逆仅需计算一次,整个求解过程的运算量较低.计算机仿真给出了这种方法的归一化均方误差和误码率性能.仿真结果表明,本文方法在多普勒频移为60Hz和360Hz下,其归一化的均方误差值相当,表明本文方法可以在不同的移动环境中良好工作.在不同的数据调制方式和不同的多普勒频移下,本文方法的误码率性能优于最小平方算法,略差于线性最小均方误差算法,但复杂度大大降低.     

一种新的非相干分布源模型及方位估计方法

研究了一种新的非相干分布源模型。采用Jacobi-Anger级数展开,使得模型误差仅仅和级数展开的阶数有关,而和分布源空间扩展角度无关。当JA级数的阶数足够高时,分布源模型误差将会被控制在一个足够小的范围内,避免了以往利用Taylor级数展开的分布源模型中,当空间扩展角度增大时模型误差急剧增大的缺陷;利用多个对称分布能够合成非对称分布的原理,采用两个高斯分布来构造非对称分布,当控制这两个高斯分布之间的比例,非对称分布的形状也随之发生改变。新模型突破了以往分布源模型中对空间扩展角度以及分布形式的限制,具有广义性。将新模型与最速下降法进行结合,可以得到新的方位估计(DOA)。计算机仿真验证了理论的正确。     

小波分析估计冲击信号之间时间延迟的方法

本文首先分析了小波变换对信号突变的敏感性，并以此来检测跌落零件冲击信号的到达时刻，从而估计不同传感器所测得的冲击响应信号之间的时间延迟。模拟跌落冲击的实验数据验证了该方法的有效性。     

互相关法时延估计中的多径抑制方法

浅海信道是一个多径信道,对于基于相关法的延迟估计,多径效应常常会导致相关函数中出现伪峰,伪峰的幅度有时会超过主峰,进而增加了相关峰选取的难度。利用 AR 法滤波对信号中的多径分量加以抑制,从而削弱了伪峰的幅度,提高了延迟估计的准确性。先从理论上论证了线性预测法可以对多径干扰进行抑制,再用仿真信号和实际信号验证了方法的效果。对于仿真信号,在无噪声干扰的条件下,选择合适阶数的滤波器可以使信号中的多径分量被完全抑制;对于正信噪比的实际信号,其中的多径分量在一定程度上被抑制,从而由多径分量产生的相关峰会被明显削弱,减少了峰值位置的跳变。     

宽带多途信号仿真

文章介绍宽带多途信号软件仿真的实现方法。通过设计一个FIR滤波器拟合指定的目标信号功率谱,产生水下目标辐射噪声信号;再结合多途海洋信道模型,得到经过多途信道传输的接收信号。该方法实现简单,可以仿真具有一定频谱特性的水下运动目标的接收信号。所产生的仿真信号可用于声纳信号处理等方面的研究工作。     

多途环境下的单通道水声信号盲源分离

提出了一种适用于多途环境下的单观测通道水声信号盲源分离方法。该方法首先利用自相关估计多途时延,使经各途径到达的多途信号同相叠加,信号能量得到增强,而噪声由于随机性能量不会增加,进而提高信噪比。然后采用间隔重采样的方法,虚拟多接收通道,解决单通道的欠定问题。仿真分析表明该方法可以有效解决多途环境下的舰船辐射噪声与环境噪声分离,而且在不同信噪比下有较稳定的分离性能。     

声学测温信号时延优化方法

为了优化发动机燃烧室声学测温信号的时延处理,提高温度测量的准确性和稳定性,提出了一种结合小波包分解变换重组和孤立森林算法的信号处理新方法。首先,通过热校准风洞实验,得到声学测温探头在高温气流环境中的数据;然后,采用小波包分解变换重组方法结合孤立森林算法对温度数据进行滤波和重构,消除噪声和提取有效信息;同时,为了提高数据质量和准确性,对重构后的数据进行异常值检测。热校准风洞试验结果表明：经过信号处理后的数据分布更平缓和对称、标准差显著降低、数据更集中于均值,从而提高了温度测量的准确性和稳定性。本研究为声学测温更准确的应用于发动机燃烧室提供了一种有效的技术方案。     

延时间隔对爆破振动信号时频特征的影响

为探索延时间隔对临近边坡爆破振动峰值速度、主频和信号中的能量分布等影响,在贵州某石灰石露天矿爆破施工现场进行爆破振动测试。采用小波包分析方法对不同延时间隔(25、42、65 ms)的爆破振动信号进行分析研究。结果表明,在相同爆心距条件下采用65 ms延时的爆破振动峰值速度最小,爆破振动信号的能量主要集中在0～62.5 Hz的中低频带,但是不同频带中的能量占比略有差异。随着延时间隔由65 ms减小至25 ms,其0～15.6 Hz频带的能量从54.01%增加至93.33%,15.7～62.5 Hz频带的能量从45.61%减小至6.61%,即随着延时间隔的降低,其爆破振动信号能量往低频带集中,而该频带非常接近边坡的固有频率,对边坡稳定性不利。     

主动声纳中累积和检验算法门限确定方法及应用

研究了主动声纳抗多途信号处理方法——累积和检验算法的门限确定方法。采用矩阵法计算其虚警性能,推导了门限计算公式,在非时变的假设下,论证了计算门限所设定的最低可检测信噪比10dB的合理性,分析了当回波序列中目标处实际信噪比与设定的最低可检测信噪比不符合时,该算法虚警性能的变化。仿真和海试数据验证了这种门限确定方法的有效性。     

一种滤除衰减简谐振动信号中奇异点的新方法

提出了将带有奇异点的衰减简谐振动信号成分转换成简谐信号 ,再用畸点衰减法滤除奇异点的新思想。在分析衰减简谐振动信号与简谐信号幅值特性的基础上 ,发展了通过在衰减简谐振动信号中乘以逆衰减因子 ,将衰减简谐振动信号成分变换成简谐信号的新方法。对仿真和实测信号的应用研究表明 ,所提新方法切实可行且精度较高 ,能满足工程实际需要。     

一种有效实现弱平稳随机信号完整功率谱估计的方法

为解决某些振动信号中含有微弱频率难分辨的问题,本文采用现代信号处理的小波分析和MUSIC(多重信号分类)谱估计,提出了一种新的实现弱平稳随机信号完整功率谱估计的方法。该方法将弱平稳随机信号利用小波分解与重构得到各频段的细化信号,再将经MUSIC谱估计后的细化功率谱融合,得到具有较高分辨率的完整弱平稳随机信号功率谱。