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。     

基于矩阵重构的多径接收鲁棒波束形成算法

针对存在失配误差时多径信号接收中的信号相消问题,提出了一种新的多径接收鲁棒波束形成算法。算法对信号来波方向进行预估,进行区间划分,基于干扰加噪声协方差矩阵重构,去除了接收数据中的期望信号及其多径相干信号分量,得出了波束形成最优权矢量的显式解;仿真实验表明：当存在失配误差时,算法不仅能够有效地接收多径相干信号,而且可以抑制干扰和噪声,在输入信噪比较高的情况下依然保持较好的性能,得到较高的输出信干噪比;算法在期望信号和多径信号数量较少且分布相对连续的情况下,能有效解决多径信号接收问题,提高了波束形成算法对模型失配误差的鲁棒性。     

非因果滤波器归一化最小均方误差对消算法

在利用外部辐射源的无源雷达中,强直达波和多径干扰会掩盖微弱的目标回波信号,严重影响目标的检测,因此提出基于数字非因果滤波器的归一化最小均方误差对消算法。该算法利用直达波相对于参考信号具有非因果系统响应的特点,在传统自适应对消技术的基础上,通过增加部分非因果的滤波网络实现了最小均方误差准则下的自适应杂波抑制。基于数字广播的仿真结果表明,本文提出的方法不仅能够有效消除直达波和多径干扰对检测目标回波的影响,同时还能够获得目标的方位信息。     

基于ANM的宽带非相干子空间DOA估计方法

针对被动探测系统中,经典的宽带信号波达方位(DOA)估计方法在单快拍下无法获得统计结构,导致无法直接有效估计方位的问题,提出了基于最小原子范数(ANM)来修正传统的宽带非相干子空间(ISM)DOA估计方法。该方法首先将宽带信号划分为若干子带,在每个子带上通过将ANM重构成半正定规划(SDP),构造并恢复出最优的Toeplitz矩阵。该矩阵经过特征分解,能够获取准确的信号子空间和噪声子空间,从而得到误差较小的估计角度;最后将各子带的估计角度均值作为宽带信号方位估计结果。仿真结果和分析表明,所提方法提高了宽带信号的方位估计性能。     

基于自适应阵抗干扰结构的双星定姿算法

文中就全球定位系统(GPS)姿态确定系统中抗干扰问题,提出基于自适应阵抗干扰结构的双星定姿算法。首先提出抗干扰定姿接收机结构,采用去耦最大似然法(DEML)方法估计出卫星信号在载体坐标系中的到达角(DOA),然后利用直接法求解出载体姿态。仿真分析了不同方位、不同更新速率和不同强度下干扰源对总姿态误差的影响,结果表明该算法在强干扰环境下具备较高的定姿精度和鲁棒性。     

雷达多径信号分辨的小波变换方法

雷达多径回波信号(多径干扰信号)对雷达系统的检测性能具有十分不利的影响,抑制多径干扰的关键是准确分辨多径回波信号(检测并确定其部分参数)。小波变换在时、频域具有良好的局部化特性并对信号的奇异性非常敏感,在不同的尺度下(频带)奇异信号的小波变换模局部极大值点不变。雷达多径回波信号可用小波变换的方法进行分析和检测,根据信号与白噪声的小波变换局部模极大值的传播特性差异来抑制背景白噪声。本文通过正交二进制小波变换算法估计雷达多径回波信号的数目和信号时延,达到分辨多径信号的目的。文中的计算机仿真结果证明了该方法的可行性。     

基于单矢量水听器多途宽带信号的三维定位算法

针对多途环境下波形未知的近场宽带信号,提出了一种使用单矢量水听器进行三维定位的新算法。对声压与振速互相关函数的推导结果表明:当信号带宽大于直达波和海面一次反射波之间时延的倒数时,互相关函数的两副峰可与主峰分离;两副峰的峰值分别包含两路径的波达方向信息,而其位置对应两路径之间的时延差。仿真结果表明:当直达波和反射波在时域上重叠时,利用两副峰峰值仍然能够有效估计出直达波波达方向;通过构造"互相关峰锐化函数"锐化两幅峰,在低信噪比情况下可提高多途时延估计精度。最后,以多途时延与直达波波达方向为变量建立方程组,估计目标的距离和深度。该算法的定位精度通过Monte-Carlo仿真进行了分析,并深入讨论了其适用性,湖试结果进一步验证了该算法的可行性。     

一种快速精确GPS多径误差消除组合算法

多径效应是影响GPS定位精度的一个重要因素,由于多径信号的数量与路径无法确定,且其衰减幅度与延迟时间难以模型化,导致多径效应难以预测,其误差也难以消除。在分析TK和MLE两种典型算法特点的基础上,提出了一种TK—MLE组合多径参数估计算法。该算法通过使用TK算法快速粗估计多径信号延迟路径数和延迟时间,以确定MLE算法搜索维数并缩小了其搜索范围,使得组合算法具有计算量小、精度高以及适用范围更广的优点。仿真结果表明组合多径参数估计算法在复杂情况下具有良好的工作性能。     

卫星导航信号波形性能分析

针对不同的伪码波形对码跟踪环的性能影响存在差异,推导了卫星导航信号脉冲波形的性能评估准则.准则从两方面考虑,一是码跟踪误差,一是抗多径性能.仿真分析了几种典型波形的信号,得出在相同条件下,线性偏移副载波信号(LOC)具有最小的码跟踪误差下限,二进制偏移副载波信号(BOC)具有最小的多径误差包络下限.具有较优码跟踪误差下限的信号不一定具有较好的抗多径能力,所以针对不同的应用要考虑两者的均衡.     

高精度多波束目标定向技术研究

论述了一种多波束精确估计目标方位的方法,对不同工作频带具有一定带宽条件下方位估计的综合性能进行了仿真,方位估计均方误差小于1°,具有一定的工程应用价值。