复杂环境下弱信号中的红外小目标自动检测

现有的红外小目标自动检测方法存在着抗复杂背景能力差、误检率高的缺陷,为了解决上述问题,提出复杂环境下弱信号中的红外小目标自动检测方法研究。根据设计的红外小目标自动检测方法框架图,采用形态学处理方法抑制红外图像背景,并运用contrast box算法分割红外图像,得到二值化红外图像。以得到的二值化红外图像为依据,结合计算得到的信号增量自动搜索小目标红外图像序列。以小目标红外图像序列为基础,通过数学模型实现红外小目标的自动检测。通过仿真实验结果显示,与现有红外小目标自动检测方法相比较,提出的红外小目标自动检测方法极大的提升了抗复杂背景能力,降低了误检率,充分说明提出的红外小目标自动检测方法具备更好的检测效果。     

导弹打击地面弱红外目标的数字孪生导引律

当红外制导导弹攻击地面目标时,自然或人为因素会导致目标红外特征减弱或消失,致使导引头无法探测或间断探测目标,极大影响制导精度。为解决这一问题,提出一种导弹攻击地面弱红外目标的数字孪生导引律。根据红外导引头在物理世界的导引过程,在数字世界构建目标及导引律的孪生数字模型,通过仿真得到并保存制导全过程中各时间点上导弹运动及控制的状态参数,作为制导过程的数字孪生。实际引导中,当导引头无法得到测量信号时,它的数字孪生数据立即被激活接管导引头的工作,以导引头的孪生数据为控制系统提供加速度指令。仿真算例表明,导引头的数字孪生可在导引头无法捕获信号时,为控制系统提供机动指令对导弹实施精确引导。数字孪生导引律对红外伪装、红外干扰及恶劣气候具有鲁棒性,有广阔的应用前景。     

互相关干扰下的GNSS弱信号检测算法

GNSS接收机在室内等环境中的应用要求接收机具有接收弱信号的能力.在检测弱信号时,接收机可能由于受到强信号的互相关干扰而错误的捕获或跟踪到强信号的互相关峰.本文采用相干和非相干积分组合的方法来提高灵敏度.同时,通过估计强信号的互相关干扰功率,自动调整检测门限来抑制互相关干扰.仿真结果说明,采用20ms的相干积分和1s的...     

红外探测系统抗地物及云层算法研究

通过对红外探测系统图像的地物、云层背景及目标特征的详细描述和分析,提出了目标背景亮度和梯度信噪比检测算法以及目标纵向边缘跳动方差检测算法,用于降低云层、地物中的虚警,并给出了算法流程和实验结果。该算法作为辅助算法应用到了红外探测系统中,取得了良好的效果。     

高灵敏度II类超晶格长波红外探测系统研究

以Ⅱ类超晶格320×256长波红外探测器为核心部件,开发了一套高灵敏度长波红外探测系统.介绍了Ⅱ类超晶格红外探测器的技术指标及系统的主要结构和工作方式.为充分发挥该红外探测器的灵敏度,设计了高灵敏度信息获取系统,并介绍了该信息获取系统的软硬件设计.该信息获取系统采用了自适应信号调理技术,以降低信息获取噪声,提升探测系统的灵敏度和动态范围.最后对整套长波红外探测系统开展了信息获取噪声测试、系统性能测试及外场成像实验.实验结果表明:长波红外探测系统的信息获取噪声低至0. 065 m V,系统的噪声等效温差(NETD)达到19. 6 m K,黑体探测率为7. 72×10~(10),外场成像质量良好,图像细节清晰,对比度高.该长波红外探测系统有利于推动Ⅱ类超晶格红外探测器在高灵敏度长波红外遥感探测中的应用.     

雷达弱信号参数提取的数字实现方法

提出雷达弱信号检测和参数提取的数字实现方法,即采用自相关技术在较高灵敏度下检测出淹没在噪声中的雷达信号并且粗略估计出雷达脉冲信号的重复间隔（PRI）,对数字解调后的脉冲到达时间（TOA）,脉冲宽度（PW）等参数,数字信号处理算法采用高速ＤＳＰ实时实现,该方法具有工程实用价值。     

舰载红外警戒探测系统效果评价方法综述

舰载红外警戒系统与舰载搜索雷达协同工作可以实现对来袭掠海导弹和低空飞机的充分报警。如何评价舰载红外搜索警戒系统对反舰导弹的捕捉能力是舰艇防空作战领域中急需解决的重要课题。通过对舰载红外搜索警戒系统进行分析,提出了一种舰载红外警戒系统效果评价方法,为正确评价舰艇防空反导系统的效能提供了重要依据。     

甚高灵敏度红外探测器读出电路实现方法研究

随着红外焦平面技术的不断发展,红外焦平面探测器应用领域越来越广泛,这对红外焦平面探测器灵敏度提出更高的要求。本文首先分析了传统TDI型读出电路的降噪原理,通过仿真、测试及理论分析论述了传统TDI型读出电路提高红外探测器灵敏度的局限性,并计算出传统TDI型红外探测器所能实现的最优NETD值为4.19 mK。随后分析了像素级数字化TDI型读出电路的噪声来源及如何降低各类噪声,通过仿真结果结合理论计算得出像素级数字化TDI型红外探测器在应用32级TDI时NETD可达到亚毫K级,能够实现甚高灵敏度红外探测器的需求。     

弱环境辐射下中短波双波段红外图像融合方法

本文介绍了一种用于弱环境辐射下红外中、短波双波段的红外图像融合方法.该方法先采用单尺度Retinex(Single Scale Retinex,SSR)方法处理短波图像,分别对处理后的短波图像和中波图像采用均值滤波和双边滤波得到细节层和背景层,再利用基于Spectral Residual(SR)显著性和引导滤波的权重映射,对短波图像和中波图像的细节层和背景层进行加权融合,得到融合图像.经过实验仿真,并与基于小波、拉普拉斯金字塔的多种算法做了比较,该方法在各场景下的主观与客观评价均表现良好.     

二次量化技术在像素级数字积分探测系统中的应用研究

像素级数字积分探测是一种新型的红外探测技术,其具备电荷处理能力高、动态范围大等特点,能够有效提升红外系统探测灵敏度,在各类红外弱信号探测领域具有巨大的应用潜力。像素级数字积分技术中的二次量化技术,可对在总噪声中占比较大的量化噪声进行有效抑制。对像素级数字积分探测系统中的量化步长进行优化设计以及对二次量化技术进行研究,分析量化步长的改变对像素级数字积分红外探测系统性能的影响;分析二次量化的原理及特点,研究其在应用中的关键参数设计,从而推动二次量化技术的发展,实现像素级数字积分探测系统更高灵敏度探测应用。     

基于VB的微弱余弦信号混沌检测仿真系统平台

通过混沌检测原理,得出了微弱余弦信号混沌检测模型,进一步利用VB设计和建立了微弱余弦信号混沌检测仿真系统平台.经与Matlab仿真实验比较验证其效果良好,与谱减法等检测结果进行比较证明该仿真系统平台具有优良的检测效果.这样不仅为混沌产生变化的研究提供了基础,同时也为混沌技术在实际信号检测中的应用提供了平台.     

扩频通信系统中弱信号检测研究

介绍了一种用于扩频通信系统微弱信号检测的新方法。该方法利用了正弦函数的特殊性质，在信号未知的情况下，通过多次自相关运算成功的检测出埋没于强大噪声中的微弱正弦信号。具有理论推导简单、物理意义明确、计算量小等特点。还给出了具体信号的仿真结果。     

基于ARM的微弱信号采集系统的设计

为提取噪声背景下的微弱信号,提出了一种硬件与软件相结合的实现方案。采用仪表放大技术和单片机控制技术相结合对数据进行检测和处理。该系统优化硬件调理电路设计,保证采集数据的精度要求。利用ARM实现基于数字相关的算法,改善信噪比,有效恢复淹没于强背景噪声中的微弱信号。最后通过对模拟低频微弱电流信号的检测实验,充分显示了该系统在微弱信号检测方面的实用性和有效性。     

检测强混沌中微弱谐波信号的神经网络方法

提出了一种提取强混沌中微弱谐波信号的方法。该方法根据嵌入定理，利用混沌系统的单变量观测值对混沌背景重构相空间，并利用径向基函数神经网络(RBFNN)建立混沌噪声的一步预测模型，使其与混沌噪声具有相同的基本动力学特征。并结合一个梳状滤波器对预测误差进行滤波，从而检测出湮没在混沌中的感兴趣的微弱谐波信号。该方法在信噪比(SNR)为-46dB时仍可检测出强混沌中微弱谐波信号。     

基于小波变换的GPS微弱信号捕获组合算法

针对战场环境下GPS信号易受到敌方压制式干扰而产生严重衰减,提出了一种相干积分、非相干积分和小波降噪相结合的组合算法。该算法先通过相干积分和非相干积分结合的方法提高整体信号强度,避免导航数据位可能发生跳变的特性,然后采用小波降噪技术,克服信号与噪声的频带相互重叠时,滤波效果变差的问题,实现对弱信号的捕获。仿真结果表明,采用20 ms的相干积分时间、5次非相干积分和小波降噪,可以接收比传统方法低5 dB信噪比的微弱GPS信号。这种方法容易实现,预测可靠,具有实际应用价值。     

一种强噪声背景下微弱信号检测方法研究

针对常规单混沌振子微弱信号检测方法存在检测过程不稳定的现象,将混沌吸引子与双振子差分检测技术相结合,提出一种通过调整系统稳定混沌态来检测微弱信号的改进方法,同时利用双差分振子来判别系统混沌态向周期状态转变的临界值。通过仿真分析,该方法可有效防止误判且实时性较好,有利于在强噪声背景下的微弱信号检测,为工程实际应用提供了一种可借鉴的方法。     

基于EEMD的故障微弱信号特征提取研究

总体平均经验模式分解(EEMD)方法是一种先进的时频分析方法,非常适合于对非平稳故障微弱信号的分析处理。文中介绍了EEMD方法的原理与算法实现步骤,重点分析了EEMD方法避免模式混淆的机理。利用EEMD方法对齿轮箱振动信号进行分析,成功提取了小齿轮磨损故障特征,验证了EEMD方法在故障微弱信号特征提取的有效性。     

用于高速微弱光信号的平衡探测技术研究

长距离高速微弱光电探测技术在激光通信中应用广泛。为了在未被噪声湮没的环境中检测出所需的微弱信号,采用平衡探测技术对单管探测和平衡探测进行对比,并且对具体的平衡探测器电路进行了理论分析和仿真,得出了在一致性系数较大(k>0.6)时平衡探测器的信噪比优于单管探测的结论。从理论上分析了单管和双管探测的最小可探测光功率。结果表明,把平衡探测技术用于高速微弱光信号探测具有很大的优越性。     

弱信号下“北斗”接收机NH码的快速捕获

在全球卫星导航系统(GNSS)中,延长相关累积时间可以有效提高弱信号捕获灵敏度,但是"北斗"中圆地球轨道/倾斜地球同步轨道(MEO/IGSO)卫星信号的捕获性能很大程度上受到二次编码(NH)码的影响:调制NH码的信号在每一个码元周期(1 ms)内都有可能发生跳变,对相关累积时间造成一定影响,从而会导致系统捕获灵敏度的下降.为此,提出了一种针对NH码的码元遍历搜索算法,通过遍历累积时间内NH码的所有组合,消除NH码码元引起的误差.实验结果显示,所提算法可以在一定程度上提高卫星信号的捕获成功率,尤其可以至少提高2 dB弱信号的捕获灵敏度.同时,算法可以为信号跟踪提供更加准确的载波频率.     

微弱信号在数字信号处理器上的检测与实现

本文首先介绍了微弱信号的检测理论,包括自相关检测和互相关检测.虽然模拟电路对于信号处理的实现比较简单,但是对于容易被噪声掩盖的微弱的有用信号的检测并不是十分理想,而对于数字电路来说,设计和实现方式上相对于模拟电路的实现比较复杂,但是对于提取微弱信号效果较为明显,容易在噪声干扰下检测出微弱信号.针对模拟电路处理微弱信号存在的问题,本文提出了采用数字电路进行微弱信号处理的过程以及在DSP上的软件、硬件的数字实现过程.