多通道增强的干涉仪测向方法

针对干涉仪测向性能受多通道相位不一致性影响特别严重的问题,提出了一种多通道增强干涉仪测向方法,利用未校正的多通道信号辅助部分校正后的通道信号进行干涉仪测向;仿真实验结果表明：与仅利用校正后的双通道干涉仪测向方法相比,提出的相位不一致的多通道增强的干涉仪测向方法具有更高的测向精度。     

空间谱估计通道相位失配校正技术研究

在超分辨测向领域,各通道的相位失配往往导致测向性能急剧下降,因此必须对其进行有效的校正.文中基于空间谱估计MUSIC算法测向原理,推导了已知绝对相位误差和已知相对相位误差条件下的MU-SIC算法,并创造性的提出了二者的统一性,文中还提出一种有效的获得通道相对相位误差的方法,仿真结果表明其可行性.     

相位自动校正环路分析

本文为“相位自动校正”环路的分析报告,这个环路是为校正铝带色散线温度响应不一致性所引起的单脉冲接收机和差通道间的相位差而设计的。它具有精度高和实时快速校正的优点。所谓“相位自校”,就是在单脉冲接收机的和差通道中,由本机提供一对与回波信号同步的正交信号对双通道相位差进行自动校正。文章在概述了相位自校环的工作原理之后,着重对环路进行了分析,讨论了环路捕捉特性,提出了实现全相捕捉的条件,确立了环路参数的选用准则。本文提出的相位自动校正技术,具有更普遍的意义,是一项可以对任何并行系统通道相位差实施快速检测和校正的一般方法。     

基于粒子群算法的阵列位置误差校正方法

针对阵列信号空间谱估计中出现的阵列位置误差导致高分辨率测向算法性能下降甚至失效的问题,提出一种基于粒子群算法的阵列位置误差校正方法。该方法利用一个方位已知的校正源,从阵列输出的协方差矩阵中提取位置信息,建立目标函数,然后利用粒子群算法运算简单、寻优能力强的优势,估计得到阵元所处的实际位置值。计算机仿真结果表明:经过该算法校正过的MUSIC算法的性能已经接近无阵列位置误差时的性能,显示了该算法的实用性和有效性。     

基于非圆信号对阵列干扰下的最佳阵元数研究

针对理想情况下,空间谱估计算法的测向性能随阵元数目增加而提高,然而实际工程中存在通道不一致和互耦等干扰,使阵元数目与测向精度不再成正比问题,提出一种研究最佳阵元数的方法。在阵列干扰条件下,利用非圆信号的伪协方差矩阵不为零特性,基于空间谱估计算法,以测角精度和测向成功概率为指标,分别在均匀线阵和均匀圆阵下研究最佳阵元数目。通过仿真分析得出,研究不同阵列形式下的不同目标个数的最佳阵元数目,对抗干扰至关重要。     

基于MUSIC算法的圆阵测向技术研究

MUSIC算法是空间谱估计测向的基础,它是通过天线阵对被测信号的响应矩阵来解算信号方向的。由响应矩阵的特征值,得到对应于信号和噪声的特征向量,以此扩展成信号子空间和噪声子空间。利用信号子空间与噪声子空间的正交关系,即可求解信号的方位角。这种空间谱估计测向方法,可以克服一般干涉仪测向体制中测向模糊和测向盲区的问题,且有较高的精度和分辨率。     

空间谱估计阵列测向研究

空间谱估计用于阵列测向,其典型MUSIC算法将天线阵列输出信号的自相关矩阵进行特征值分解,把特征向量构成的空间划分为信号子空间和噪声子空间,利用信号的方向向量和噪声子空间的正交性,进行谱峰搜索．获得信号的空间谱。通过运用MUSIC算法进行空间谱估计测向的结果分析,讨论了这种测向方法的应用流程和性能特点。     

枪械出厂前瞄准等效及其射效自动校正方法

为改变传统以实弹试射为主的枪械出厂前射效校正,提出一种枪械瞄准等效及枪械射效自动校正的方法。基于光学原理和图像识别方法,考虑配合误差等因素建立了射线及瞄准基线的等效空间模型;综合外弹道特性以及相对位置误差的影响,建立了机械瞄具校调数学模型,输入光电检测及信号排异处理得到的等效光束信号集,计算获得校调参数;开发了一套枪械射效自动校正装置和软件系统。通过试验验证表明,枪械瞄准等效和射效自动校正方法有效、可行,可以满足枪械出厂前射击精度要求下机械瞄具的自动化校正要求。     

基于修正变步长方法的自适应通道一致性校正

针对多通道接收机的幅相不一致问题,提出了基于自适应算法扩展最小均方误差(ELMS)的修正变步长算法。该算法通过对过去误差项的非线性加权,并结合均方误差及误差的相关性对步长进行控制,在算法初始阶段选择大步长,提高收敛速度,在算法收敛后,保持较小步长,保证算法的稳态性。仿真结果表明该算法对通道的不一致性具有良好的校正效果。     

圆阵单通道顺序采样二维超分辨测向算法

针对单通道测向方法普遍存在运算量大或测向精度低的缺点,提出圆阵单通道顺序采样二维超分辨测向的算法。算法将圆阵多次轮巡所得的顺序采样数据等效为每个阵元同时采样并进行多次快拍的数据,并通过构建单通道圆阵特有的含有开关切换时间间隔的导向矢量,采用等效加权的MUSIC算法,实现对信号的测向。计算机仿真证明:其具有较高的测向精度,逼近了多通道测向算法。     

间距可调的小尺度空间十字阵对水下低频声源的被动定向

提出了一种可在水雷上安装的非典型声强向量阵一间距可调的空间十字阵，它由空间正交形状的四个水听器基元组成，通过测量水下声强向量实现小尺度条件下低频声源的高精度被动定向。它的结构简单，安装灵活，便于工程应用。理论上分析了其有限差分误差、相位失配误差以及海洋环境噪声引起的定向误差，计算机仿真实验证明，选择合适的阵元间距，该阵形能达到较高的定向精度。     

基于超波束幅度权的盲空间谱减干扰抵消方法

针对影响拖曳线列阵声纳系统目标检测性能的拖船自噪声与友邻舰艇辐射噪声这两种典型近场强干扰源,提出基于超波束幅度权的盲空间谱减干扰抵消方法。利用超波束技术形成强干扰方位区域的多波束,获取干扰波束的幅度谱。通过合适的谱减策略,将基元域的幅度谱减去干扰波束的幅度谱,得到干扰抵消后的基元域信号幅度谱,继而转换为基元域的频域信号。通过频域块自适应滤波算法完成目标方位估计。宽带仿真结果与海试表明,这种方法在强干噪比和低信噪比条件下比最小方差无失真响应和传统基元域干扰抵消方法在阵增益方面提高约10 dB,能够同时抵消拖船干扰和邻近目标强干扰,且有效降低了检测背景的起伏。     

任意四元声强向量阵被动定向方法和实验研究

声强向量阵的优点是能在小尺度条件下实现低频声源的高精度被动定向,但是其固定的结构在一定程度上限制了它的工程应用。提出了一种统一的定向模型,可用于任意结构的四元声强向量阵,并系统地分析了其定向误差,包括有限差分误差、相位失配误差引起的定向误差。为了验证该方法,在半消声室针对其中一种典型的结构进行了定向实验。实验结果表明,根据误差分析补偿有限差分误差、通道失配误差和通过积累平均减小各向同性环境噪声引起的随机误差后,尺度仅为0.1 m的非典型声强向量阵的定向精度基本上达到1。,表明该任意四元声强向量阵的定向模型和误差分析是正确可行的。     

Research of the Adaptive Beamformer Based on the Frequency Energy Normalization

An algorithm of broadband minimum variance distortionless response （MVDR） based on the frequency energy normalization is proposed. First, every narrowband frequency component of the broadband signal is normalized by the total narrowband energy of all array elements, and the narrowband power is calculated by MVDR. Finally, final spatial energy spectrum can be obtained by averaging or summing all results of every narrowband frequency bin. Any prior-information about the noise or the signal is unnecessary for the proposed method in this paper. The processing gain of the proposed method compared to the conventional broadband MVDR can be obtained as long as the amplitude fluctuation of the array noise frequency spectrum is severer than that of the target signal. The validity of the method is validated by the optimal signal detection theory. Simulation and real data are used to validate the performance of the method. Analysis results show that about 4 dB processing gain compared to the general broadband MVDR can be reached by the proposed method.     

单信道相位相关干涉仪的通信测向技术

单信道相位相关干涉仪的通信测向技术,是将多个天线阵元接收的信号作移相合成.并按时序通过接收机信道,进行混频、放大和检波,得到1组相位和幅度数据.与预存数据库进行相关,完成通信测向.并在通信测向的同时,得到信号的其他参数值.     

基于盲源分离和自适应滤波的水下声信号降噪算法

在水下小孔径基阵测向应用中,阵元接收到的连续波（CW）信号质量直接关系到测向误差的大小,由于受到多径效应、信号起伏和水下背景噪声的影响,往往实际检测到的信号信噪比较低,相位估计结果离散性大。本文针对水下CW信号和水下背景噪声特点,提出了一种基于盲源分离和自适应滤波联合降噪的算法,该算法对接收的CW信号波形进行降噪以达到提高信噪比的目的。通过算法仿真和湖试试验证明,经本文算法输出的信号,估计器的输出结果比直接利用信号进行方位估计的结果精度高。     

双基地多输入多输出雷达收发四维角联合估计

基于收发分置双L型阵多输入多输出雷达,提出了利用阵列接收数据的互相关去噪特性,进行目标辐射源收发四维角高精度联合估计的新方法。通过对匹配滤波后的阵列接收数据进行重构和互相关操作,可有效消除空间噪声影响,提高角度测量精度。将收或者发二维角的联合估计转化为两个一维估计,且只需对低维度矩阵进行特征分解,减轻了运算负担。利用特征值求取收或者发俯仰角,利用相应的特征向量构造出的虚拟阵列响应矩阵求取与其自动配对的收或者发方位角。仿真实验表明,该算法以较低的运算复杂度,实现了对空域多目标收发四维角的准确估计,估得的收或者发二维角能够自动配对,在低信噪比和短采样数据情形下,具有优良的角度估计性能。     

基于遗传算法的相关干涉仪测向方法

相关干涉仪体制可以获得未知辐射源电磁波的相位信息,借助相关算法解算出波达角,在工程上得到了广泛应用.但天线相位往往会受平台影响发生畸变,并导致测向偏差.文中基于干涉仪体制,采用遗传算法对测向系统的基线和权值进行了优化.结合典型实例,比较分析了优化前后测向误差的变化.证明该方法能够显著改善测向精度,提出的方法对机载测向具有实用意义.     

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。