空间目标方位角与俯仰角的联合测量方法

本文提出了一种空间目标方位角与俯仰角的联合测量方法。该算法基于两天线接收信号的相位谱关系,通过精确估计接收信号的时差计算出方位角和俯仰角,从而获得精确的测向值。仿真实验表明,在常规信噪比条件下,算法的测向精度可逼近均方误差下限的理论值。本文算法有助于分析检测预警机雷达信号和干扰机信号,对于电子侦察中的无源定位具有重要意义。     

基于频域相关和SVM的宽带多信号测向方法研究

提出一种基于SVM的宽带测向新方法,利用频域相关技术提取宽带范围内感兴趣的信号的相位差,利用此相位差作为支持向量机的输入特征训练DOA（Direction Of Arrival）估计模型,对宽带范围内的多个窄带或宽带信号进行测向。训练后的模型针对的是一个较宽的频段范围,有效避免了其他算法要针对不同频率频繁调整模型的问题,大大降低了计算量。实验结果也验证了该方法具有较高的测向精度和较快的测向速度。     

基于最大似然估计的空间谱测向技术

介绍了基于最大似然估计（简称ML）的空间谱测向,ML是一种高分辨算法,常用于空间测向和谱估计等方面。文中首先介绍了ML测向原理,由于ML是一个非线性、多维的极值问题,需要全局极值的多维搜索,其计算量非常的巨大,因此采用了AP算法进行ML算法的优化,最后通过均匀圆阵对非相干信号和相干信号进行了ML测向的计算机仿真,仿真结果表明：一个阵列对空间多个信号的分辨能力除了与信噪比有关外,还与入射信号是否相干以及两相干信号的相位差有关,ML算法可以直接对相干的入射信号进行测向,但是信号的相干性会影响ML算法测向的角度分辨率,在两信号相关的情况下,两信号间的相位差越大则测向精度越高。     

多舰协同侦察的辐射源目标测向定位研究

以海面舰艇编队为背景,研究多平台舰载雷达侦察设备在协同侦察情况下对空中目标测向定位与跟踪问题.首先应用灰色关联对来自于同一雷达辐射源的信号进行相关处理,并对相关于同一雷达的辐射源信号到达角,应用灰色缓冲算法对其进行缓冲弱化,来提高各舰载雷达侦察设备对信号的测向精度;然后应用测向定位原理对相关的辐射源信号进行两两定位,并对来自于同一目标的雷达辐射源的定位点应用聚类分析思想对其进行聚类;最后,对相聚于每一类的定位点应用数据融合技术来获得目标的较为精确的定位解.     

基于HF波段的无线电信号测向系统设计

无线电测向是指使用无线电测向设备测定无线电波来源的方向,通常是用几个位置不同的测向站(台)组网测向,用各测向站的示向度(线)进行交汇,最终目的是要确定"辐射源的方向"和"辐射源的具体位置"。本文就短波HF波段的无线电信号测向机的设计,提出一种新型测向系统并进行了详细的讨论。     

谱相关测向新算法及其在TMS320C25上的实现

许多已调通信信号具有周期平稳性，在时域其自相关函数具有周期性，在频域周期频率具有谱相关特性。利用这种谱相关特性使许多信号处理技术具有了很多有用的新特点。本文介绍了两种测向新算法，它们通过谱相关理论的应用，使新算法具有信号选择性，克服了当今流行的空间谱估计测向算法存在的不足。新算法开发了期望信号已知的谱相关特性，在多径和任意数目、任意接近于期望信号的干扰存在情况下，都能估计出期望信号的到达方向。计算     

四元声传感器面阵快速测向算法及误差分析

为了对低速移动的声源目标进行较高实时性的方向跟踪,把四元声传感器面阵分为两个二元线阵,分别对目标进行测向,然后融合两组测量结果,给出了目标方位角的计算公式.根据线阵在被跟踪目标方位角不同时测向精度的不同,用加权因子增加较高精度的线阵测量结果的影响,降低误差较大的线阵测量结果的影响.该算法可对传感器阵列所在平面内任意方位的声源快速进行测向,完成一次测向只需对两对时间采样序列分别进行互相关运算,并可获得较高的定向精度,通过实验验证了该算法的精度和有效性.     

一种改进加权函数的GCC时延估计方法研究

针对多站时差定位系统在低信噪比下无法获得准确的时延估计,进而影响时差定位的精度,提出一种改进加权函数的广义互相关(GCC)时延估计方法.通过分析和比较采用不同传统加权函数进行广义互相关时延估计的性能,对加权函数进行改进.改进的加权函数同时引入两路信号的自功率谱密度函数和互功率谱密度函数,使得加权函数的分子分母变化趋势相...     

基于Rife算法的跳频信号瞬时频率估算方法研究

针对Rife算法在被估计信号频率位于量化频率点附近时估计精度较低的问题,提出一种改进的Rife跳频信号频率估计算法.该算法提出利用频谱细化的方法对信号DFT谱中次大谱线的位置进行搬移,从而使信号频率始终位于其DFT谱中两根最大谱线之间的中心区域.同时为了消除Rife算法在信号信噪比较低时,由于插值方向错误而增大的频率估计误差,提出对被估计信号加窗的方法对算法进行进一步的修正.仿真结果表明该算法的估计精度、抗噪性能和稳定性相比于Rife算法都有所提高.     

基于FFT和黄金分割的快速DOA估计

针对多重信号分类(MUSIC)算法中的谱峰搜索模块计算量过于庞大,导致工程实践中常常需要牺牲测向精度换取测向实时性的问题,提出一种结合快速傅里叶变换(FFT)和黄金分割法的快速波达角(DOA)估计算法.所提算法首先对协方差矩阵特征分解得到的噪声向量阵取快速傅里叶变换来粗略估波达角方向,然后,用黄金分割法在预估角度范围内对伪谱函数迭代求极值实现DOA的精确估计.理论分析和仿真结果表明,改进算法极大降低了运算复杂度和算法执行时间,且相比以1 °为扫描步进的经典MUSIC算法,测向精度有一定的提升,在多信号共存、低信噪比环境下,测向稳定性良好.改进算法可取代经典MUSIC算法中的谱峰搜索模块,在降低MUSIC算法复杂度的同时实现高精度实时测向,具有较好的实用价值.     

电力变压器局部放电超高频检测仿真分析

局部放电作为变压器的常见故障,若能及时发现处理并将其恢复到正常运行状态,将大大减少损失,提高供电可靠性。本文通过超高频检测法与时域有限差分法,分析了局部放电引起的超高频电磁波在变压器箱体中的传播特性,以及变压器箱体结构和铁芯绕组对电磁波信号的传播影响。在软件XFDTD上对局部放电辐射的电磁波在变压器内部的传播情况进行仿真,预测障碍物引起的PD信号到达时延,计算其与理论时延的差值,以此来评估对变压器PD定位精度的影响,并对其进行分析。仿真结果显示,从两个模型输出的数据结果中发现,在障碍物的存在下,引入的PD信号到达会出现估计微分时延。结论为变压器箱体对电磁波有衰减作用,所以传感器应放置于变压器内部;铁芯对电磁波也有畸变与衰减作用。     

基于鼠标芯片TP8452的方向角传感器设计

针对目前产品化的角度传感器对齿轮、齿圈传动机构测量存在的困难,在分析鼠标芯片TP8452接口和通信协议的基础上,就如何对基于TP8452的方向角传感器输入信号的处理和精确测量进行了深入研究,得出转动方向的判定是通过上下交错放置两排接近开关,通过两排开关输入脉冲的相位差来判定,设计出了合理的信号处理电路,得出整个传感器系统的设计方案;经过测试,利用这种方法设计的传感器精度能够满足需要,具有测量可控高,结构简单等特点,有良好的性价比.     

无方向数据采集的相控阵结构健康监测研究

超声相控阵结构健康监测过程中由于按角度扫描的数据采集持续时间长,结构损伤前后采集的数据易受环境和结构变化的影响,针对这一问题,提出无方向数据采集的相控阵结构健康监测成像定位方法。基于相控阵方法,对采集后数据根据发射和接收过程进行时间延迟的计算,然后将监测结果进行二维成像。该方法在玻璃纤维复合材料板结构上的实验研究证明,采用无方向数据采集的相控阵结构健康监测方法能够精确监测结构中损伤并对损伤进行清晰成像;并且该方法可以大大缩短监测时间,从而使监测过程不受环境条件变化的影响,为超声相控阵监测方法的工程化奠定基础。     

和差式相位测向法在吊放声纳改进中的运用研究

国内某型吊放声纳在模拟信号处理过程中存在操作复杂和测向精度不高等问题,早期和差式相位测向法需要复杂的显示系统,对人员的操作要求较高,并且误差较大。通过分析影响吊放声纳测向的因素,在模拟处理转变为数字信号处理技术后,基于和差式相位测向原理,同时引入恒虚假检测以及目标参数估计等后处理算法流程,可直接精确地计算出目标方位,降低了对操作技能的要求,最终确定数字化改造的方向,为早期模拟吊放声纳装备性能改进提供了依据和参考。     

基于四传感器方阵的地震动目标方位角估计

针对地震动目标定位中的信号传播速度不确定性问题,提出了基于到达时间差的四传感器方阵目标方位角估计方法.从理论上推导出四传感器方阵下的目标方位角估计带边界及其最大带宽值,证明了信号传播速度与目标方位角估计之间的弱相关性.根据仿真计算深入探讨了信号传播速度和时延测量误差对目标方位角估计精度的影响.外场实验结果证明：这一方法的地震动目标方位角平均估计误差小于采用三轴地震动传感器的方法,具有一定的实用价值.     

宽带信号DOA估计自回归迭代算法

基于最小均方误差(MMSE)准则提出一种宽带信号波达方向(DOA)估计算法。将宽带信号通过窄带滤波器组转化为窄带信号,采用自回归迭代方法恢复窄带信号的稀疏表示,根据稀疏表示得到信号源个数和DOA估计。该算法不仅有超分辨率能力,而且不必预先知道信号源个数。此外,本算法能对相干信号源进行DOA估计而不需要解相关预处理。仿真结果验证了该算法的有效性。     

Spoofing Signal Generation Based on Manipulation of Code Delay and Doppler Frequency of Authentic GPS Signal

We propose an efficient spoofing signal generation method that uses the processing results of a global positioning system (GPS) receiver for authentic GPS signals. Conventional methods of generating spoofing signals use expensive GPS simulators because the structures of the spoofing signals must be almost identical to those of the GPS signals. Simulators require GPS ephemeris at a specific time and target position. Subsequently, a complicated process is used to generate navigation data using the ephemeris and model error sources such as the satellite clock bias and ionospheric delay. In contrast, the proposed method can generate spoofing signals for the desired target position without requiring GPS simulators; it does so by adjusting the signal processing results of the receiver. Using the navigation results of the receiver, such as position and velocity, the pseudorange delay and spoofing Doppler frequency between the estimated position of the receiver and the target spoofing position are obtained; these are then applied to shift the signal-tracking results of the receiver to create a new signal for the target spoofing position. Our experimental results indicate that the proposed algorithm can effectively generate spoofing signals with characteristics highly similar to those of authentic GPS signals. In addition, we confirmed that the spoofing signals generated by the proposed method are difficult to be detected using conventional spoofing detection techniques.

     

基于带通采样的抗混叠滤波器设计

为解决采样过程中因有用信号混叠导致多频段信号在同一平台上无法正常接收的问题,提出一种基于二阶带通采样的抗混叠滤波算法。多频段带通信号通过可调延时差的二阶带通采样处理,形成两路具有相位差的采样后信号,利用相位差设计抗混叠滤波器,调整两信号相位,使其中一个信号经过叠加后信号为零,而另一信号不变,实现两混叠信号的分离。仿真结果表明,该抗混叠滤波算法可以有效实现两路混叠信号的分离且信号具有较好的重构性能。     

声波测井圆环阵指向性设计

常规的单极子发射声波没有指向性,能量损失过多,用模态分解的方法设计出合适的阵列加权系数,就可以控制圆环阵的辐射主瓣角宽和旁瓣级,以利于在任意地层中有效激励滑行纵横波和减少能量损失.通过comsol有限元软件对圆环阵声波辐射数值模拟的例子,分析了圆环阵的辐射指向性对声波测井中各种模式波的接收幅度和到达时间的影响.结果表明,只要在圆环阵的各阵元上施加合适延迟时间合适幅度的激励信号,就能根据不同的实际情况设计出各种主声束的宽度和方向.圆环阵的使用可明显地改善声波测井的测量质量,为声波辐射器在石油勘探中的应用提供一定理论依据.