VLBI相关处理器动态条纹拟合方法

甚长基线干涉测量(VLBI)是重要的超远距离飞行器测角技术,具有极高的空间分辨率。相关处理是VLBI系统的重要组成部分,通过分析模型补偿后残留条纹误差的特征及其对长期积累算法的影响,建立了残留延迟的状态转移模型,设计了基于卡尔曼滤波的改进算法进行残留延迟率估计。对卡尔曼滤波的收敛速度及估计精度进行了分析。仿真实验表明,通过利用尔曼滤波算法对延迟率的拟合处理,相关处理器长期累加处理增益得到有效提高。     

基于最小二乘拟合的外弹道测量数据野值剔除方法

针对莱特准则在外弹道测量数据中剔除野值的不足,提出了一种结合最小二乘拟合的外弹道测量数据野值剔除方法。将外弹道测量数据的长程变化规律看作趋势项,采用最小二乘法对趋势项进行提取,将测量数据减去趋势项,进一步利用莱特准则进行野值剔除,将剔除野值后的数据与最小二乘提取的趋势项相加,得到剔除野值后的外弹道测量数据。最后利用计算机仿真和实测数据处理证明了这一方法可在保证不丢失原信号有用信息的前提下获得较好的野值剔除结果。     

干涉高度计侧视方向误差修正与定标方法

小入射角干涉高度计利用干涉相位信息获取海面高度信息,文中对影响海面高度测量精度的平台高度、主天线斜距值、基线倾角、基线长度、干涉相位值等因素进行了理论分析。重点研究了斜距测量误差因素修正与基线倾角定标方法的技术途径。提出了干涉高度计大气传输误差修正与交叉点定标的实现方法。通过对干涉高度计交叉点定标方法的理论分析和仿真,实现了角秒量级的基线倾角标定精度,满足干涉高度计海洋遥感时厘米级测高精度的标定要求。     

用GPS测定姿态角

通过试验对以三阶差分相位测量为基础的甚短基线实时姿态角测定法进行了评价,试验是采用两个商用现有GPSC/A码接收机提供综合多普勒测量信息。此算法相对于相位周期漂移是可靠的,而且不要求对测量的整体不定性求解。初步结果表明,绝对姿态角测定需要有基线校准,基线长度为2米时,相对姿态角的精度约为0.l°或2mrads。     

基于二次相关的时延估计方法研究

以空间任意多元传感器阵列为模型,以被动定位算法为基础,针对传统时延估计方法中的互相关算法存在着估计精度不高的问题,提出了一种基于二次相关的时延估计方法。该方法首先对信号作自相关提高信噪比,再将自相关函数和互相关函数作相关处理得到时延值。理论和实验结果都表明:相对于传统的互相关时延估计方法,二次相关法可以明显的抑制噪声对信号时延估计的影响,提高时延估计的精度。     

基于零基线的 DBBC 检验

比较设备非线性时延校正前后的 DBBC 设备时延一致性。设计零基线干涉测量试验,对 VLBI 系统中 DBBC 设备的时延一致性进行了测量试验;针对设备时延的非线性,利用 PCAL 信号对 DBBC 设备进行标校;用 MATLAB 处理软件对试验数据进行处理和分析。试验结果表明：零基线干涉测量相关处理算法有效;经过 PCAL 信号非线性时延标校的 DBBC 设备群时延准确性相对设计指标高了一个数量级。     

三点法被动定位误差分析及修正

三点定位法是被动测距的经典方法,但在短基线阵条件下,实际测量的结果往往不理想。为了分析各种误差对测距的影响并提高测距精度,通过理论分析和计算机仿真研究了相同假设条件下基阵孔径、目标方位、安装误差和平台摇摆对三点法测距精度的影响,并讨论了后两者产生误差的补偿和修正方法。研究结果表明:在时延估计精度不变时,基阵的有效孔径与测距精度成反比的关系;欲将30°≤θ≤150°扇面测距误差控制在10%以下,要求时延测量精度控制在微秒量级;中心阵元安装误差对不同方向目标测距精度的影响亦不相同。误差的补偿和修正方法能提高三点法被动定位的测距精度。     

干涉高度计海面高度的高精度外定标方法

针对干涉高度计受主天线相位中心高度误差、主天线斜距误差、干涉基线误差等诸多干涉参数误差的影响,测高精度不满足应用要求的问题,结合干涉高度计系统误差特性,提出一种高精度外定标方法.该方法利用干涉参数误差模型,对测量得到的干涉参数进行优化和校准,获取精确的干涉参数,生成更高精度的海面高度.利用试验数据进行算法仿真分析,验证...     

差分二次平均修正的频域相位补偿线谱检测方法

针对常规平均功率谱方法幅度平方后相位信息丢失造成检测性能损失问题,通过对观测数据分段进行快速傅里叶变换后的统计特性进行分析,提出了高斯噪声背景下检测未知线谱的频域相位补偿方法。采用蒙特卡洛法估计相位补偿因子,先进行差分法去除零星野值,然后使用二次平均（TPM）去除连续野值,最后使用估计的相位补偿因子均值构造广义似然比检验统计量实现检测。从理论上对比了广义平均周期图（AVGPR）法、广义功率谱（GPR）法及文中方法的检测性能。仿真结果表明,文中方法充分利用信号的相位信息,参数估计简单,相位补偿因子估计准确,在一定虚警概率下较AVGPR法的检测性能提高了接近5 dB左右。     

相位测向系统中解模糊方法研究

文中以虚拟仿真环境为例,针对双基线相位测向系统采取了根据长短基线相位测量值的函数关系曲线来消除测向过程中相位模糊的方法,并通过对这种方法的MATLAB仿真与误差分析,提出了系统体积允许范围内的最优长短基线方案.     

基于二次相关水下声源定向(时延)研究

以三基元线列阵为例，介绍了利用两个互相关函数的再作互相关的时延估计方法（二次相关），并给出了它的快速计算方法。通过计算仿真结果证明这种方法对低信噪比下窄带和单频信号具有较高时延估计精度。     

遥测数据野值剔除方法的对比与分析

针对遥测数据处理的野值剔除问题,将多种剔除方法在实际中进行应用,分析各方法的优势和不足,提出了根据数据和野值特点采取分割处理的方法,并设计了基于数据库操作的对应处理方案。经过实际应用,保证了数据的完整性和有效性。     

基于快速广义互相关时延估计算法的深度测量技术

通过对被动目标深度测量原理进行分析,推导出了目标深度测量的计算方法．为了满足作为被动目标深度测量关键环节的时延估计的高精度要求,研究了快速广义互相关时延估计算法,并通过了仿真试验．试验结果证明了该算法具有良好的实时性,能够得到较高的深度测量精度．     

一种高分辨率弹载聚束式SAR成像算法

弹载SAR通过在距离向发射大带宽调频信号,方位向采用聚束模式来获得二维高分辨率,由此带来高数据率并造成频谱混叠,导弹的非平面运动会引入空变的相位误差.针对上述两个问题,提出了TDDRD算法,该算法利用二维Deramp处理降低了数据率并解决了频谱混叠效应,进而应用改进RD算法,补偿加速度引入的线性、二次及三次相位误差.计算机仿真通过对比未补偿和补偿加速度的成像结果,验证了该算法的有效性,证明该算法可用于高分辨率弹载聚束式SAR成像.     

脉冲信号被动定位时延差估计方法研究

从三点法定位原理出发,在分析时延差估计误差与时延估计误差关联性的基础上,通过将信道修正技术引入过门限时延差估计(直接法),改善时延差估计的稳定性,得到了改进的过门限时延差估计方法(修正法).在研究分析信号时延与相移内在关系的基础上,根据误差理论,在高精度相位估计前提下,利用各相关参数估计误差对时延差估计误差的贡献大小以...     

多频无线电引信速度补偿算法研究

针对多频无线电引信中子脉冲回波的相位变化会造成距离像输出产生误差的问题,提出一种实现多频无线电引线距离像速度补偿的方法。通过建立速度补偿准则,给出一次相位项和二次相位项变化时一维距离像不失真条件,将波形熵与免疫科隆选择算法进行结合,以波形熵为搜索的亲和度函数,以速度补偿准则为约束条件,采用免疫克隆选择算法完成搜索,消除径向相对速度对一维距离像的影响,并对速度补偿算法进行仿真。仿真结果表明:与传统的时域相关法相比,该算法提高了补偿精度,同时降低了对采样点数的依赖性,可实现全局搜索,具有较好的收敛性。     

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.     

高精度精密相位检测仪的研究与设计

正弦信号的相位检测是许多测量工程的一项基本而重要的任务。给出了2种相位检测设计方案:脉冲填充计数法(方案一)和模拟相乘法(方案二),分别对方案一与方案二的可行性进行分析,通过对两者的比较,确定方案二为本次设计内容。对模拟相乘法的电路功能实现和实验数据2方面进行分析与设计,考虑到实际应用的要求,方案二设计由RC移相网络、滤波电路、时钟电路3个模块构成,采用DDS技术生成2路正弦波信号,在高频状态下,实现相位检测的高精度、高稳定性等要求。     

基于经验模式分解的广义互相关时延估计

提出一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的广义互相关时延估计方法,用来解决信号非稳态且采集信号的各个通道间存在相关性噪声的条件下如何提高时延估计精度的问题.利用EMD处理非稳态、非线性信号具有良好的自适应性的特点,将声信号分解为多个本征模态函数(Intrinsic ModeFunction,IMF),然后对相应的IMF进行互相关获得多尺度时延值.针对多个时延值不相等的问题,给出了选择精确时延的频谱一致性和时延矢量匹配两个准则,提高了该方法的实用性;并将这一理论应用于声阵列对声源的定位.试验证明:该方法能够在信号非稳态且采集信号的各个通道间存在相关性噪声条件下实现时延的精确估计,并提高了定位精度和时延估计的稳健性.