利用自适应滤波星载激光测高仪回波噪声抑制方法

具有波形记录功能的星载激光测高仪,通过回波信息解算地表与卫星平台距离和反演地物特性。目前广泛采用的固定宽度高斯滤波方法在抑制回波噪声过程中造成有效信号变形,对提取信号有效参量造成严重干扰。根据分块信号统计特性不同的规律,提出了激光测高仪回波噪声均值和方差的估计方法;根据回波信号的统计特性,设计了一种宽度自适应的高斯滤波器。通过GLAS系统实测回波信号的噪声估计与自适应高斯滤波、高斯拟合,得到的波形处理结果与GLAS官方数据有很好的吻合度,噪声均值估计误差小于0.4个数字化仪单位,有效高斯参数计算误差小于1%。该方法能准确地提取波形参量,为地表高程解算和目标表面信息反演提供有效数据。     

雷达式非接触生命参数信号的提取及判别

采用最小均方(LMS)算法,通过对雷达回波信号进行滤波处理来提取生命参数信号.利用超宽带冲击脉冲雷达对砖墙后的人体进行生命探测,采集雷达回波信号,运用LMS算法对回波进行生命参数信号提取.通过一系列的信号预处理后利用LMS算法可以很好地提取出回波中的生命参数信号.     

基于S变换的合成孔径雷达信号分析和处理

将S变换的时频分析运用到合成孔径雷达回波信号分析中,构造一种时频滤波器,对雷达的回波信号进行时频滤波仿真。结果表明,该方法能有效地去除噪声,很好地保留了原始雷达回波信号的信号特征,增强了检测与识别的能力。     

海洋激光雷达图像处理提取海水深度的方法

机载激光雷达已经应用于浅海地形测绘,与激光器、接收望远镜和探测器一样,水深提取算法也是决定系统最大测深能力的关键环节。常规的水深提取算法是对单个激光雷达采集的波形数据进行处理,通过提取波形中的海表和海底位置实现水深测量,这种方法在提取水深较深的海底微弱回波信号时,易受海水散射层强信号的影响,导致水深提取能力和准确度下降。为了解决这一问题,将一维回波波形数据按采集顺序组合成二维的回波强度图像,图像的每一列代表一条回波波形,图像的灰度值对应着回波信号强度。利用图像的横向相关性,通过双边滤波、局部阈值二值化等图像处理方法,提取出海底回波信号廓线。该方法一方面提升了海底回波的提取能力,一方面避免散射层信号对海底微弱信号的干扰,为浅海地形、水下目标一体化探测提供新的数据处理方式。     

一种基于宽带低噪声THS4012运放的激光测高仪前置放大电路设计与实现

激光测高仪依靠回波信号包含的信息来反演地面目标的物理特性,因此必须保持回波信号的保真度和高信噪比.通过选择合适的探测器、设计与探测器匹配的放大电路、设计可以最大信噪比提取信号并保持滤波信号波形的滤波器来达到系统指标.讨论了激光测高仪前置放大电路的设计原则,分析了测高系统中对放大器选择的要求.实验表明,所设计的前置放大电路可以有效地满足设计要求.     

模拟家庭监护的非接触呼吸和心跳信号分离实验研究

该实验研究的目的是为了从雷达式生命参数监护系统的回波信号中分离出呼吸和心跳信号,提取呼吸、心跳的特征参数,为家庭监护及疾病预防提供依据。分析回波信号的特点,改进自适应滤波器的参考输入信号为呼吸信号的谐波组合。针对模拟家庭监护实验提出了基于LMS自适应谐波抵消算法进行自适应滤波。在模拟家庭监护的实验中可以有效地分离出呼吸和心跳信号。     

基于时频域联合滤波的中段群目标信号分离

该文针对中段群目标回波信号分离问题,提出了基于时频域联合滤波的信号分离算法.该算法首先基于自相关原理估计出某一目标的微动周期;然后根据所估计周期对回波进行分段,利用S变换提取各段信号在时频域的强能量区域,各段信号强能量区域的交集即对应了某一目标在时频面上的支撑域.基于该支撑域对回波进行时频域联合滤波即可得到某一目标的回波信号,实现回波信号的分离.仿真结果验证了该文所提算法的有效性.      

基于m序列的半导体激光测距技术研究与仿真

针对传统脉冲式半导体激光测距机在中远程测距的应用中,回波信噪比过低而难以检测目标信号的问题,提出了一种基于m序列的小型化半导体激光测距方案,以单周期m序列作为激光发射波形,对微弱低信噪比回波信号采用相参积累及匹配滤波相结合的数字信号处理方法。通过仿真及计算,证明本方案可以提高回波信噪比,并有效地从微弱回波信号中提取出目标信号,进而提高激光测距机的测距能力。     

基于小波多分辨率分析的激光雷达弱信号处理

提出了小波多分辨率分析方法对激光回波弱信号进行处理,从而突破了传统滤波处理方法,对于激光回波信号处理十分有效,提高了信号分析的准确性。结果表明,采用一台TEA CO2激光器进行实验,当采样速率达到120MHz时,对于S/N≥1.2的含噪信号能有效地去掉噪声,准确可靠地提取出有效信号,并保持了原信号的特征。采用该数字处理方法可以大幅度提高目前激光雷达的工作能力。     

基于最大熵谱估计的回波信号检测技术研究

提出了最大熵谱估计和LMS自适应算法提取激光测距系统的反射回波信号。研究了最大熵谱估计的信号检测原理,采用Burg算法求取AR模型相关参数,设计LMS自适应滤波器提取回波信号,并分析了Burg最大熵谱估计在激光测距系统回波信号检测中的应用。仿真分析表明,最大熵谱估计和LMS自适应算法相结合可以有效地从背景噪声中提取有用的激光反射回波信号。     

一种新的匹配滤波器工程实现方法

在声呐信号处理中,为提高探测距离,可增加发射信号的长度,但这往往会超出FFT长度。利用强大的硬件平台,提出了一种新的水声信号处理中匹配滤波器的工程实现方法,即使用所有分段副本信号分别与回波信号进行匹配,选取最佳结果作为输出。仿真结果表明此方法可大大提高检测率。     

动目标检测与速度估计仿真研究

介绍了雷达信号处理技术中的脉冲压缩、动目标检测、脉冲多普勒处理和恒虚警检测技术,并对雷达发射波形、目标回波、动目标检测进行了Matlab仿真。对脉冲回波信号进行脉冲压缩与动目标显示得到动目标脉压信号。利用动目标显示和脉冲多普勒处理实现脉压信号的动目标检测,并得到脉冲多普勒数据块。在数据块的距离维上进行恒虚警检测,检测动目标的距离,然后提取对应距离门的多普勒数据,检测动目标的速度。通过仿真建立了雷达信号处理的基本框架,为雷达系统建模及其仿真的深入研究提供了仿真支持。     

基于完全匹配小波的新型信号检测方法

 本文提出一种新颖的信号检测方法.以自行构造的小波函数为发射信号,并选用该小波函数为基函数进行回波检测,实现完全意义的匹配小波信号检测.文中给出了此方法的原理及实现结构,从理论上分析了该方法的优点,并针对超声回波信号检测进行了仿真.结果表明,在信噪比为-17dB时,也能够检测出信号.与通常小波检测方法相比,本文方法提高了对弱小信号的检测能力.     

基于共轭FRFT模对消的反辐射导弹检测

分析了载机回波信号和ARM回波信号以及它们的共轭信号的FRFT幅值特性,并利用此特性提出了一种基于共轭FRFT模对消的ARM目标检测方法。该方法利用ARM回波信号在最佳变换角度有较好的能量聚集,而其共轭信号在此最佳变换角度没有能量聚集;载机回波与其共轭信号在FRFT域关于原点对称的特点,利用两者FRFT模之差对消部分杂波,在保证信号能量基本不被削弱的前提下达到抑制载机干扰和杂波干扰、提高检测概率。IPIX雷达数据实验表明该方法在低信杂比条件下有较好的检测性能。     

基于最小功率准则的自适应MTI滤波器的设计

在雷达接收回波信号过程中,杂波信号的存在对有用信号的检测和提取会产生干扰。因此,必须抑制杂波。文中提出了一种基于最小功率准则的自适应MTI滤波器的设计,通过仿真波形看出,该方法可以有效地抑制动杂波。     

毫米波雷达直升机旋翼回波匹配滤波研究

针对低重频毫米波雷达直升机旋翼回波信号检测中旋翼回波信噪比低的问题,本文采用发射大时宽带宽的线性调频信号,接收匹配滤波处理以增加旋翼回波信号的信噪比,并推导了线性调频旋翼回波模型。由于旋翼旋转对雷达回波产生调幅效应,使其对线性调频匹配滤波器失配,造成信噪比的下降。本文利用匹配滤波的概念,用旋翼匹配滤波器组近似达到了旋翼匹配滤波的性能,提高后端旋翼回波检测的信噪比。     

无双端会话检测回声抵消系统

提出一种无双端会话检测自适应回声抵消系统,这种系统突破了当前自适应回声抵消器必须进行双端会话检测的限制。仿真结果表明这种无双端会话检测回声抵消器在所有工作模式下均能取得理想的回声抵消效果。     

运动条件下光子计数激光测距系统点云数据的处理

研究了运动条件下光子计数激光测距系统的探测机制,分析了该系统在数据处理中涉及到的回波光子信号的统计特性、探测概率等理论问题。针对运动条件下的测距背景,根据该系统的回波信号特点,基于Matlab产生了符合统计分布规律的包含目标回波和噪声回波的仿真信号。在对泊松滤波算法等传统数据处理算法进行研究的基础上,提出了一种改进的基于栅格滤波的算法,并利用该算法对仿真回波数据进行了处理,最终有效滤除了随机分布于整个探测空间的噪声信号,获得了目标的运动轨迹。与传统的数据处理算法相比,该算法对运动条件下的光子计数激光测距数据具有良好的处理效果。     

激光回波的目标检测算法

目标检测的阈值法经常用于检测目标的回波信号。它的性能取决于信噪比,当信噪比大于6.7时,能够检测出目标。为了提高信噪比,经常采用匹配滤波器。如果系统是窄带系统,噪声为色噪声,无法使用匹配滤波器,不能提高信噪比。激光回波信号的几何特征不同于噪声。提出了一种利用这种几何特征检测目标的算法。当信噪比大于2时,该算法能够检测出目标。该算法已经实际应用。