线性预测盲源提取算法应用于阵列雷达的分析

通过深入分析阵列雷达的杂波/干扰抑制问题,提出应用基于线性预测的有噪盲源提取算法来提取阵列雷达的回波信号,实现杂波/干扰的同时抑制,最终提高阵列雷达的目标探测能力。在建立逼真的阵列雷达接收信号模型的基础上,通过仿真分析了该算法提取阵列雷达回波的能力和改善阵列雷达的目标探测能力。结果表明,该算法提取雷达回波信号的效果理想,平均相关系数大于0.93;当运动目标的归一化多谱勒频率大于±0.1 Hz时,阵列雷达的检测概率接近1,验证了该算法的可行性和有效性。     

提升小波滤波在随钻核磁共振测井中的应用

针对随钻核磁共振测井受到遥传带宽的限制,必须在井下完成关键的谱反演,并以此获得数据量较少的孔隙度、渗透率和流体类型等信息的问题,根据核磁共振回波串信号与原始回波信号不同的频谱特征,提出利用9/7提升小波算法对回波串信号滤波和反演,在此基础上获得了孔隙度信息。研究结果表明,该算法可以有效地提取原始回波串数据中的回波信号,抑制了噪声,将信噪比提高了65％左右,反演结果和孔隙度信息能较好地反映地层属性。     

超宽带脉冲穿墙雷达互相关BP成像

根据超宽带脉冲穿墙雷达目标回波信号与发射信号具有较强相关性的特点,提出一种新的互相关后向投影(BP)成像算法,该算法将沿天线合成孔径方向各接收阵元的回波信号与发射信号先进行互相关,将获得的互相关信号再利用BP算法进行相干成像.与回波信号进行直接BP成像相比,该算法具有消除脉冲建立时间对回波延迟时间估计误差的影响,提高目...     

基于空时频三维稀疏字典的单通道CSA多参数联合估计

针对单射频通道的压缩感知阵列(compressed sensing array, CSA),提出了一种基于稀疏重构的多参数联合估计方法．首先利用目标在空域和频域上的稀疏特性,以及线性调频(LFM)信号的自相关特性,构建了一种空-时-频三维稀疏字典用于回波信号的稀疏表达;然后基于压缩感知理论对回波信号的投影向量进行稀疏重构,能够直接估计出目标的速度、角度以及距离信息．仿真结果验证了多目标场景下本文所提出的多参数联合估计算法的有效性．     

一种对强目标信号污染稳健的自适应通道盲均衡方法

针对强目标信号污染严重影响传统阵列流形校正算法通道均衡性能问题,提出了一种基于雷达回波数据模归一化矢量的自适应通道盲均衡算法．该方法首先构造与回波数据矢量对应的模归一化矢量,然后对其协方差矩阵进行特征分解,最后将回波数据矢量的各分量除以最大特征值对应的特征向量的相应分量实现通道均衡．理论分析和实测数据处理结果验证了该方法的稳健性．     

扫描成像系统的回波信号检测方法

为实现对隐蔽性很强的、被动工作的红外系统的有效探测，讨论了光学系统的后向反射特性，提出应用单频调制的连续激光对扫描式红外热成像目标进行有效探测的新方法．针对目标回波信号特征，提出利用回波信号的相位信息，采用直接采样的数字正交检波技术实现对低信噪比回波信号的可靠检测．应用该方案对实际目标回波信号获得了满意的检测结果．     

一种最小模级联相消器

针对阵列信号自适应相消器运算量大、收敛性能易受相关干扰影响等缺点,提出了一种改进的阵列信号级联相消器．该方法用最小模作为权值,替代中位值级联相消器中的中位数,具有收敛速度快、运算量小等特点,且对非平稳数据工作性能良好．仿真结果表明,此算法用采样协方差求逆类算法一半的样本数就可取得相同的收敛性能．     

一种低分辨率雷达编队目标回波仿真方法

针对低分辨率雷达回波含有架次特征信息的状况,提出一种回波仿真方法.选用辛格函数作为散射中心函数,由多个散射中心函数的加权和逼近目标冲激响应,将发射信号与目标冲激响应卷积得到仿真回波.仿真回波对基于波形特征的编队目标架次判别的算法研究提供一定的数据支持.     

基于二阶锥规划的共形阵列宽带方向图综合

针对目前共形阵列方向图综合算法中全局优化算法计算复杂度高,已有凸优化算法不能处理宽带信号的问题,提出了一种基于二阶锥规划的共形阵列宽带恒定束宽方向图综合方法。该算法首先推导并建立了更为简单的共形阵列宽带信号模型;然后在频域上构造空间响应变化约束,并在空域上构造方向图的目标函数和约束条件;最后利用二阶锥规划求得最优权矢量,实现宽带信号方向图综合。理论分析和仿真结果表明,该方法能够有效地获得期望信号并抑制干扰信号,在计算复杂度上低于全局优化算法,且阵列响应具有良好的频率一致性。     

一种基于压缩感知的机动目标高分辨成像方法

当目标机动飞行时,常规的距离多普勒算法进行成像时会散焦甚至无法成像.为实现机动目标的快速高分辨成像,研究了一种基于压缩感知(CS)的机动目标高分辨成像方法.首先,在小角度条件下,将目标机动等效为匀加速转动,在分析机动目标方位向回波特征的基础上,构建了更加符合回波特征的匹配傅立叶字典;然后,依据不同散射点的旋转角加速度与旋转初速度的比值是相同的这一信息,将回波沿快时间积分后,变换为一列方位向信号,结合CS重构进行参数估计;最后,采取矩阵形式的重构算法快速获得ISAR图像.仿真和理论分析验证了本文方法的有效性.     

单矢量传感器的互谱估计与方位估计

单矢量传感器的互谱估计,将时域随机过程变换成了频域随机变量.该变量的统计特性,使得各向同性噪声场影响具有更加明确的物理解释.给出了互谱估计一、二阶矩和一维概率密度函数.由于拾取了振速信息,单个矢量传感器便能获得目标方位的最大似然估计.基于互谱估计的统计特性,给出了方位估计概率密度函数的通解形式,在纯噪声和高信噪比两种极端情况下推导了方位估计的数字特征.对低信噪比的方位有偏现象做出了解释,对高信噪比的判别条件给出了定量描述.理论分析与仿真结果一致,从而为湖海实验研究预备了统计知识.     

冗余小波域内的多分辨率运动估计

针对在小波域内作运动估计的局限，提出了一种冗余小波域内的运动估计，通过块匹配来搜索精确的运动矢量和相位矢量，得到更小能量的残差帧，有效地提高了编码器的效率。     

一种混合网台跳频参数盲估计算法

针对低信噪比（SNR）和复杂电磁环境条件下跳频参数估计精度低及算法复杂度高的问题,提出了一种短时傅里叶变换（STFT）和平滑伪魏格纳分布（SPWVD）的组合时频分析方法.该算法首先利用STFT将天线接收信号变换到时频域,并对时频信号进行自适应降噪处理;通过自适应聚类算法进行频率的精估计;提取时频信息并剔除各类干扰,再通过网台分选后得到各类网台跳时粗估计;最后采用SPWVD及修正后的截断门限进行跳变时刻的精估计.仿真结果表明,该算法在混合网台和低SNR条件下,跳频参数估计精度较高,算法复杂度较低,有效解决了实际跳频通信系统存在频率转换时间条件下的参数估计问题.     

基于HHT的矢量传感器瞬态信号方位估计

针对瞬态信号存在时间短、变化快,传统的信号处理方法很难对其进行方位估计的问题,将希尔伯特-黄变换与矢量信号处理相结合应用到水声领域,提出了矢量希尔伯特-黄变换的方法.利用希尔伯特-黄变换获取信号的瞬态信息,结合矢量信号处理宽带方位估计提出了矢量瞬时方位估计的概念,在此基础上发展了矢量希尔伯特-黄变换水声应用的理论框架.海试表明新理论在瞬态信号处理和单矢量传感器目标方位估计方面,其性能比常规方法有了明显的提高.     

基于模糊域和支持向量机的故障诊断方法

将模糊域分布和支持向量机相结合,提出了一种故障诊断的新方法,该方法将模糊域分布中的局部能量作为特征输入到支持向量机的多故障分类器进行故障识别.利用模糊域分布可以很好地刻画信号的时频局部化特征,与时-频平面特征提取相比,又可大大降低数据维数.对于不同类型的核函数分布,将其诊断结果进行比较,试验结果表明,基于模糊域的支持向量机故障分类无需核函数滤波就能取得最好的分类效果.     

基于分维处理的单通道阵列频率与角度联合估计

针对现有无源单通道阵列频率与角度联合估计算法的信号采样时间较长以及运算复杂度较高等问题,提出了分维处理的频率与角度联合估计算法.其信号采样数据由时域采样数据与空域采样数据构成,前者来自于对参考阵元的多次采样,后者来自各阵元.仅对时域采样数据进行处理即可得到各信源的频率估计值;然后基于空域采样数据以各频率估计值为搜索频率,估计出各频率对应的空间谱,再利用频率误差与角度误差的关系以及方向矢量与噪声子空间的正交性从各空间谱中提取出与各频率估计值对应的角度估计值.与已有算法相比,该算法采样时间较短,复杂度较低,且直接对采样信号进行处理,避免了信号失真.理论推导与仿真分析证明了该算法的有效性.     

单载波块传输系统中基于叠加导频的信道估计与均衡

在单载波分块传输系统中进行频域均衡需要知道精确的信道状态信息,为此本文提出了一种基于叠加的导频序列的迭代信道估计算法,利用叠加的导频序列以及通过迭代均衡检测得到发送数据的估计值来降低信道估计的误差。从理论上分析了该算法所能达到的信道估计误差下限和比特误码率下限,并提出了最优叠加导频序列的设计准则。数值仿真结果表明:采用该算法时系统的比特误码率性能与已知信道信息时的性能差距小于1 dB。     

考虑运动加速度干扰的无人机姿态估计算法

为解决动态环境下无人机导航系统姿态估计易受传感器噪声和运动加速度干扰的难题,提出一种考虑运动加速度干扰的无人机姿态估计算法。首先,建立运动加速度估计模型,根据基于卡尔曼滤波的加速度误差模型和由外部传感器提供的速度信息实现对运动加速度的精确估计,利用运动加速度估计模型获得的运动加速度对加速度计的原始值进行修正,降低动态环境下运动加速度对姿态估计的干扰。随后,搭建基于互补滤波的姿态估计模型,利用磁力计信息和修正后加速度信息构建陀螺仪修正量,对陀螺仪原始值进行修正,设计互补滤波器滤除来自加速度计和磁力计的高频噪声和来自陀螺仪的低频噪声,避免传感器噪声信号对姿态估计的干扰。最后,利用无人机试飞过程中采集的传感器信息对该算法进行实验验证。实验结果表明,该算法可以精确估计无人机机动过程中所产生的运动加速度,有效减弱传感器噪声和运动加速度对姿态估计的干扰,该算法显著提高了无人机导航系统在动态环境下姿态估计的精度和抗干扰能力。     

一种基于全局视差的多视点视频快速编码方法

针对多视点视频编码复杂度较高的问题,本文探讨了一种基于全局视差的多视点视频快速编码方法。通过全局视差获取相邻视点参考宏块的编码信息,根据视点间编码信息的相关性,预测当前编码宏块的编码模式、参考帧,以及视差/运动联合估计的搜索范围。实验结果表明,本文采用的快速编码方法计算复杂度低,几乎不改变图像编码质量,并且有效减少了多视点视频的编码复杂度。     

LTE上行多用户SC-FDMA系统中增强信道估计方法

针对LTE (Long Term Evolution,长期演进)上行多用户单载波-频分多址（SC-FDMA）系统,提出了一种增强的信道估计方法。新算法针对每个用户的导频只占有部分频带的特点和子信道的时频相关性,将最小二乘（LS）算法估计的导频子信道系数进行排序处理,并构造出了一种新的减小噪声影响（降噪）的正交变换矩阵,提出了基于该矩阵的高精度信道估计算法。计算机仿真结果表明：新算法的均方根误差（MSE）约为LS算法的十分之一。