射频窄带信号时差估计算法研究

研究了定位中的射频窄带信号时差估计问题,给出时差估计的信号模型,在研究传统广义相关时差估计算法及基于希尔伯特变换时差估计算法基础上,提出了广义相关希尔伯特差值时差估计算法。通过仿真实验,给出估计性能曲线,与广义相关法及希尔伯特变换时差估计算法相比,仿真结果表明该算法具有较好的估计性能。     

复合调制雷达信号时差估计算法

现代雷达信号环境中, 复合调制信号正在逐步得到广泛应用。该文提出了一种针对频移键控与二相编码(FSK-BPSK)复合调制信号的时差估计算法。该算法紧密结合该信号子脉冲频率分布具有对称性, 时域长度具有一致性等特点, 通过子脉冲相关函数的理论推导得出FSK-BPSK复合调制脉冲信号的相关函数。最后利用相关函数拟合算法, 可根据观测数据进一步精确估计时间延迟(TDOA)。通过仿真实验, 证明该算法相比于其他时差估计算法, 其算法估计的准确性、抗噪性都有明显提升, 且适用于带宽较小的复合调制信号的时差估计情况。      

基于循环互相关的宽带信号时差估计

研究了定位中的宽带信号时差估计问题，给出了时差估计信号模型，分析了信号的循环相关特性，提出了基于宽带信号循环互相关的时差估计算法。最后采用计算机进行了仿真实验，给出了估计性能的曲线，并和广义相关算法进行比较，仿真实验表明本文所提算法具有较好的估计性能。     

基于互信息的时差估计方法研究

时差估计技术是电子战测向的关键技术之一，近10多年来时差估计方法研究成为电子 战、雷达和声纳等领域的研究热点。提出了一种利用信息论中的互信息理论进行时差估计的新方法，并 进行了相应的理论介绍和算法推导。该方法勿需知道输入信号和噪声的统计先验知识和参数模型，克 服了传统方法的不足和局限性。计算机仿真证明在有噪声存在和欠采样的情况下，互信息时差估计方 法能得到精确的时差估值。     

基于CZT的多子带信号时差估计方法

针对稀疏多子带信号多子带综合时差估计难,高分辨时差估计计算量大的问题,提出了一种基于线性调频Z变换(CZT)的稀疏多子带信号融合的快速高分辨时差估计算法。该方法通过CZT对各子带信号的互谱进行高分辨的谱分析得到各子带信号的高分辨互相关函数,通过分析各子带互相关函数的相位关系实现各子带互相关函数的相参积累。相比传统广义互相关算法,该方法在实现多子带相参积累的同时,大大降低了计算量。仿真结果表明:提出的基于CZT的多子带融合快速时差估计方法能精确地估计时差,相比单子带信号的时差估计性能可以获得明显提升。     

一种无线电话音信号时差估计方法

无线电话音信号的时差估计一直是个难题,其主要原因有话音信号带宽较窄且非平稳、在时域上具有非连续性及无线电信道(特别是短波信道)衰落的非一致性。针对上述特点,提出了使用短时处理技术来估计两路信号互相关谱的线性相位的无线电话音信号时差估计方案。新方案融合了话音激活检测技术和短时分段处理技术,并使用加权最小二乘相位拟合方法来求解时差。对比实验表明新方案的时差估计效果显著优于经典的广义互相关算法。     

对通信信号的时差估计技术

以循环相关理论为基础,讨论了利用循环互相关再相关法进行通信信号时差估计的算法原理,通过仿真验证了时差估计的效果。理论分析和仿真表明该算法具有优越的信号选择能力与干扰和噪声抑制能力;并指出了该方法的优缺点,阐明了该方法适合应用于对通信源的时差估计。     

无先验参数条件下直扩信号时差估计研究

周期谱相关具有较强的抑制噪声和抗干扰的能力,适应于低信噪比时差估计的情况,但其抗噪声和干扰能力完全在于循环频率的选择。目前关于直扩信号时差估计的研究都是建立在循环频率已知的前提下进行的。运用直扩信号的周期谱特性,可在无先验参数条件下确定其循环频率,对时差进行估计,大大降低了谱相关时差估计算法的计算量。仿真结果表明,该方法是切实可行的。     

基于分数傅里叶四阶中心矩的尺度差/时差估计

针对大瞬时宽带线性调频信号的时差/尺度差在低信噪比下估计精度下降和算法运算量大的问题。本文利用时频轴旋转、魏格纳分布和模糊函数的关系推导出分数阶傅里叶四阶中心矩和尺度差的关系式,通过寻找两路信号的分数阶傅里叶四阶中心矩在角度域的位置,即可获得尺度差的估计值。将估计的尺度差对一路信号进行伸缩,并计算伸缩后信号与另一接收信号的时域相关,根据相关峰的位置估计出时差,并对本文算法抗噪性进行定性推导。仿真结果表明,相比于分数阶傅里叶尺度变换时差/尺度差估计算法,本文算法提高了在低信噪比下时差/尺度差估计精度,并对算法抗噪性定量分析得出本文算法抗噪性更好。      

基于信息典型相关分析的时差测向

测向是电子战系统的一个重要组成部分,测向精度直接对信号分选、识别、定位、干扰决策等都产生较大的影响。时差测向的准确度和灵敏度都相对较高,在无源测向中具有广阔的应用前景。针对时差测向抗干扰性能差和噪声影响的问题,首先提出了一种基于信息典型相关分析的盲源分离算法,在辐射源信号先验信息未知时分离天线阵接收的混合信号;然后将分离后的信号进行相关分析获得时差的估计,用以改进时差估计和测向性能,并对这种新的测向算法进行了分析。仿真实验表明,基于信息典范相关分析盲源分离算法的时差测向能够取得比常规时差测向更稳定、准确的结果。      

一种基于数字电视地面广播照射源的外辐射源雷达快速杂波相消算法

为了减小外辐射源雷达系统中常规杂波相消算法的运算量,该文利用数字电视地面广播(DTTB)照射源中的PN序列,提出了一种快速杂波相消算法。该算法基于PN序列良好的自相关特性,并考虑到DTTB信号对载频频偏(CFO)很敏感,提出2-D信道和CFO估计来提高估计精度;然后,利用估计的信道和CFO进行直达波重构和杂波相消,剩余目标回波和噪声。相比于传统的杂波相消算法,该方法运算量比较小,并且所有处理都基于预警天线,不需要参考天线,简化了系统模型。最后仿真实验验证了算法的有效性。     

超宽带信号时延估计算法研究

研究定位中的超宽带(Ultra Wide-band,简称UWB)信号时延估计问题,给出UWB信号的模型,在研究传统的相关法、双谱法及MUSIC算法的基础上,提出一种改进的MUSIC算法.通过仿真实验,给出估计性能曲线,和传统的相关法、双谱法及MUSIC算法相比,仿真结果表明改进的MUSIC算法具有更好的估计性能.     

结合匹配滤波与互相关的时延估计方法

用8位单片机实现广义互相关时延估计方法时,受RAM容量的限制频域算法难于实现.为此,研究了基于互相关的时间延迟算法,提出了一种基于匹配滤波与互相关联合的时延估计的算法,并将其应用到基于8位单片机的音频信号延时估计中.所提出的方法不但运算量小,而且在低信噪比下也能具有较强的稳定性.     

LFM信号参数估计的最大似然改进算法

为实现含噪声LFM信号参数的快速检测和精确估计,提出了一种基于延时相关解线调的最大似然估计改进算法,即首先在时域内进行延时相关解线调,然后对解线调后含噪声信号进行经典功率谱估计,得到调频斜率的粗略估计,将此估计值作为初始值,再进行最大似然估计,得到调频斜率的精确估计值,用此精确估计值对原LFM信号进行解线调,再以同样的思路可以得到LFM信号初始频率的最大似然精确估计值。仿真实验证明了该算法的有效性。     

一种基于LMS自适应滤波的互相关时延估计优化算法

在多站时差定位系统中使用基于LMS自适应滤波的互相关法进行时延估计时,若采用固定步长因子则会在收敛速度和稳态失调之间存在较大矛盾,从而影响时延估计精度。针对这一问题,文中提出了一种基于分段变步长LMS自适应滤波和希尔伯特差值的互相关时延估计优化算法。该方法首先采用分段变步长LMS自适应滤波对信号进行滤波处理,然后将滤波后的信号作互相关运算,最后通过希尔伯特差值法锐化相关函数的峰值,进一步提高时延估计精度。在相同条件下,文中模拟分析了不同算法的时延估计精度。实验结果表明,新的优化算法时延估计精度更高。在不同信噪比下,新方法相较传统时延估计方法精度提高了2.2%以上,具有良好的抗噪声性能。     

A new correntropy based TDE method under <Emphasis Type="Italic">α</Emphasis>-stable distribution noise environment

This paper presents a robust time delay estimation algorithm for the α-stable noise based on correntropy. Many time delay estimation algorithms derived for impulsive stable noise are based on the theory of Fractional Lower Order Statistics (FLOS). Unlike previously introduced FLOS-type algorithms, the new algorithm is proposed to estimate the time delay by maximizing the generalized correlation function of two observed signals needing neither prior information nor estimation of the numerical value of the stable noise’s characteristic exponent. An interval for kernel selection is found for a wide range of characteristic exponent values of α-stable distribution. Simulations show the proposed algorithm offers superior performance over the existing covariation time delay estimation, least mean p-norm time delay estimation and achieves slightly improved performance than fractional lower order covariance time delay estimation at lower signal to noise ratio when the noise is highly impulsive     

采用合成方法的多路信号自适应时延联合估计

本文关注的是多路信号之间时延差异的联合估计问题。不同于传统的自适应时延估计算法,本文以合成信号作为自适应时延估计的参考信号,给出了基于信号合成的联合自适应时延估计算法。同时本文推导和仿真了该算法时延估计的均值、学习曲线及方差特性。性能分析和仿真结果均显示,本文提出的基于合成的多路信号自适应时延估计为渐进无偏的时延估计。在不明显增加计算量的条件下,当算法收敛时,联合时延估计算法的方差显著低于传统的两路信号之间自适应时延估计算法方差。      

超宽带雷达中基于小波变换的时延估计方法

在分析时延估计方法及存在的问题的基础上，为提高时延估计的准确性和算法速度，通过小波的分解与重构算法在不同的分辨率级别上进行时延估计，得出了超宽带线性调频雷达中基于小波多分辨方法的时延估计新算法。由于这种算法对于信号及噪声的特性并未提出要求，因而适合于超宽带雷达中的时延估计。     

基于距离-多普勒补偿的多基雷达协同抗主瓣压制干扰

针对多基地雷达系统中多普勒频差导致干扰信号的去相关的问题,该文提出一种基于距离-多普勒补偿的多基雷达协同抗主瓣压制干扰方法。首先,通过不同雷达平台接收到的干扰信号的互相关函数,分析了多普勒频差对多平台干扰信号的相关性影响。其次,通过最大化时间-多普勒2维相关函数对传播延时差与多普勒频差进行估计和补偿,实现主瓣干扰抑制。然后,为了降低运算量,先利用幅度相关估计出传播延时差,再估计出多普勒频差。仿真结果表明,通过多普勒频率补偿后进行干扰信号级相消处理,可有效抑制主瓣压制干扰。     

A HIGH RESOLUTION TIME DELAY ESTIMATION BASED ON THE MAXIMUM ENTROPY POWER SPECTRUM ESTIMATON

Multipath time delay estimation is constrained by the width of the signal correlation function when using correlation based methods. This paper obtains a high resolution time delay estimation by introducing Burg algorithm and Marple algorithm of the maximum entropy power spectral estimation to non-resolvable multipath time delay estimatoin. The principles, the performaces and the results of computer simulation are given.