基于互谱法时延估计实现的多目标动态跟踪

在声纳系统中，对目标的实时跟踪是一重要课题。本论述了一种基于互谱法时延估计实现多目标动态跟踪的方法，应用于“声学环境与声纳模拟器”，取得了理想的效果。     

MIMO-OFDM系统定时与多径时延估计

提出的多入多出正交频分复用（MIMOOFDM）系统的定时估计和多径时延算法主要基于本地训练序列与接收信号的相关运算,其中引入噪声估计、一阶无限冲激响应（IIR）滤波器及删除相关值旁瓣处理,以提高定时估计精度;引入多帧联合统计,以提高多径时延估计精度. 仿真结果表明,该算法可有效抵抗频率选择性衰落信道影响,在低信噪比条件下,达到精确的定时同步;在信噪比大于6 dB,信道抽样速率为20 MHz时,多径时延估计均方误差（MSE）可达到10-7.     

多径条件下舰船目标散射特性分析与实验

岸基对海雷达探测舰船目标时会受到起伏海面的影响,形成电磁波传播的多径效应,对舰船目标雷达散射特性产生影响.根据电磁波传播的四路径模型,提出一种多径条件下舰船目标散射特性的统计分析方法,分析得出了起伏海面对舰船目标散射回波的平均影响系数,基于雷达方程指出该系数对雷达目标回波功率的影响程度.利用声波和电磁波之间的相似特性,采用水声测量实验的方式对多径条件下舰船目标回波特性进行了实验.实验结果验证了方法的有效性.     

CDMA系统中多径信号的时延和到达角的联合估计

考虑了无线通信中广泛存在的多径信号的时延和到达角的联合估计问题。对于多径信道,提出了一种新的信号采样模型,并在此信号模型的基础上,根据 CDMA(码分多址)系统中已知的扩频码,利用传统的 MUSIC(多重信号分类法)算法联合估计多径信号的时延和到达角。所提出的方法不需要训练序列,而且步骤简化,估计精度高。计算机仿真结果表明该算法有效。     

多径环境下TD-SCDMA系统容量分析

针对上行链路,在多径环境下采用智能天线对具有理想功率控制的TD-SCDMA系统容量变化进行了分析,考虑了来自本小区及相邻小区用户的干扰。在智能天线波束宽度不同的情况下,对TD-SCDMA系统进行了仿真,结果表明,采用智能天线技术可以较大幅度提高系统容量。     

慢衰落多径信道下DS—CDMA信号传输时延的估计

使用最大似然（ML）估计,采用CLEAN和RELAX算法的估计思想,把多维优化问题转化为多个一维优化问题,实现了慢衰落多径传输环境下DS-CDMA信号的时延和幅度的最大似然估计。仿真结果表明：核算法可有效估计多径信号的幅度和传输时延,对远近效应稳健,其性能接近Cramer-Rao界（CRB）,较传统的滑动相关器估计方法有明显提高。     

无需信源数估计的宽带多径信号DOA估计算法

现有的宽带DOA（direction of arrival）估计算法大都需要信源数已知,而实际应用中较难准确估计出信源的数目,信源数估计的误差将导致DOA估计的性能下降。针对此问题,文章提出一种无需信源数估计的宽带多径信号DOA估计算法。该算法首先利用泰勒级数展开将阵列接收数据近似为窄带数据,然后将宽带多径信号DOA估计问题转化为类似波束形成方法的约束最优化问题,最后通过求解最优权矢量得到最终的DOA估计值,并分析了约束参数的取值范围。仿真实验表明,相比于传统的TCT（two sided correlation transformation）算法,文章算法无需信源数估计且估计性能下降不大。实测数据验证了文章算法的有效性。     

OFDM系统在时变多径信道中的信道估计技术

提出了一种OFDM系统在时变多径信道中的信道估计算法。这种算法是将时变信道看作在一段时间内作线性变化的基础上,利用连续的两个OFDM信号帧内的导频信息,对信道的时变性进行估计。论文应用数值仿真的方法对这一算法进行了仿真分析。分析结果表明,与已有的OFDM系统在时变多径信道中的信道估计技术相比,所建议的算法可以有效地减小信道估计的误差。     

多途环境中的动目标距离深度联合估计

水下声信道因边界反射而呈多途特性，加之现有的各测量系统的垂直尺度的限制，致使目标深度测量发生困难，本文研究了邻近海面点声源声场和浅海水下声信道的特性，将射线声学理论引入问题的分析中，采用双水听器，利用虚源原理，提出了“双阵元多途定位（MPTDE）算法”，对水下目标进行三维测量，在计算机仿真研究中构造了系统框图，对多途环境中的不同参数条件下的目标运动轨迹测量效果作了对比分析，验证了算法的目标深度测量能力。     

扩频系统中低复杂度多径消除技术研究

为了消除扩频系统中的多径干扰,文章基于稳态零点不变的原则对多径估计延迟锁相环(MEDLL)进行研究及改进.文中给出了伪码跟踪环路的结构框图,并建立了多径干扰下环路的数学模型.在只考虑一路多径干扰信号的情况下分析了多径干扰信号对环路鉴相特性的影响.文中介绍了MEDLL,在保持环路稳态零点不变的情况下提出了零点不变估计延迟锁相环(ZFMEDLL),并将其相对于常规DLL、窄带DLL和MEDLL在稳态相位误差性能、噪声性能和实现复杂度方面进行了仿真比较.结果表明,ZFMEDLL相对于MEDLL在多径消除性能上有很大改进.     

磁浮列车测速定位中的信息融合研究

将信息滤波融合理论引入中低速磁浮列车测速定位领域, 在交叉感应回线的测速定位基础上增加雷达测速定位传感器和查询应答器, 以交叉感应回线和雷达传感器实现相对定位, 以查询应答器实现绝对定位, 从而得到多传感器信息融合测速定位, 可以显著提高中低速磁浮列车测速定位的精度和可靠性. 最后采用MATLAB仿真对结论进行了验证.     

基于运动平台的运动目标检测与跟踪

为了实现大视场智能监控,本文提出了一种基于运动平台的运动目标检测与跟踪方法．在相邻帧之间通过块匹配进行运动补偿,采用三帧差分法分割出运动目标．当运动目标正常运动时跟踪其形心;当运动目标被遮档时,根据卡尔曼滤波器预测的形心跟踪目标．其中,对于块匹配,采用边缘点作为匹配块的中心点并根据摄像机的运动方向确定搜索范围,使处理速度提高了38．6％．另外,比较得出最小二乘法对运动目标运动状态突然改变时拟合效果差,因此采用卡尔曼滤波器进行预测．实验证明,本算法适应环境变化的能力强,而且平均每秒处理37．6帧,达到实时处理要求．     

载波相位辅助消除伪码多径误差的算法研究

随着差分技术的发展,影响卫星导航接收机定位精度的典型误差源大多被消除,而多路径效应仍然是造成接收机定位误差的主要因素。该文分析了多路径效应对伪码测量量和载波相位测量量的影响。利用载波多路径误差源小于伪码多路径误差的性质,提出了一种针对伪码接收机的低复杂度的载波辅助伪码抗多径算法,并对算法进行了深入讨论和分析。该算法将接收机伪码测量量中的多路径误差由数十米减小到亚米级,大大提高了伪码接收机的定位精度。系统仿真证明了该算法的正确性。     

基于两站三角交叉无源定位位置偏差估计算法研究

传统的三角定位是通过对位置的估计实现的，而本文提出了一种基于两观察站位置偏差估计对运动辐射源定位的方法，采用优化的最小二乘和卡尔曼滤波算法实现定位。这种算法可使定位误差圆概率模糊区迅速减小，即缩短收敛时间，实现了快速定位跟踪的目的。建立了位置偏差的状态方程和测量方程，用上述算法进行了计算机仿真，并与位置估计仿真曲线进行了比较，该方法与位置估计相比，收敛时间从2s提高到1s，并且提高了定位精度。     

物体在流化床另的终端末速

对物体在流化床中的终端末速进行了实验研究和理论分析。结果发现,随着流化粒子粒度的增大,床层表观粘度增大,但只引入少量粗粒子对流化床表观粘度影响不大,物体上浮时受到的阻力要比下落时大一个数量级,平躺在气体分布板上的扁平状物体受到的浮力比理论计算值小得多,物体迎流面积大小受床中流化粒子横向流动影响,并非总以最小迎流面积上升和下沉,长条状物体在床层下部偏向于最小迎流面上升和下沉。     

基于内容轨迹的内容中心网络多径路由策略

内容中心网络路由的研究主要关注利用转发信息库端口来获取到达服务器的最优路径,路由路径外的节点缓存中内容无法得到充分利用. 而利用多个转发信息库端口的多径路由虽可对缓存充分利用,但会带来冗余传输. 针对这些问题,提出了一种基于内容轨迹的多径路由策略,利用内容轨迹将兴趣报文引导至原有路由表路径外的缓存处,使兴趣报文在到达服务器前搜索更多缓存,增加网内缓存命中率,减小服务器负载和兴趣报文平均跳数,并将多径路由冗余控制在一定范围内. 仿真结果表明,基于内容轨迹的多径路由策略相对现有策略服务器负载降低约10%,且在服务器较远的场景下可有效降低请求平均跳数. 相对于单径路由,基于内容轨迹的多径路由策略将网内缓存命中率提升了约20%;相对于多径路由冗余降低10%以上,且具有相近的网内缓存命中率.     

图象序列动目标检测

介绍了图象序列分析方法在复杂背景下低对比度目标检测及目标识别中的应用，着重讨论了最大熵目标检测与卡尔曼滤波滤除伪目标，并给出图象仿真结果和硬件设计框图。     

歼击机对空中目标参数被动测量的方法研究

仅根据光电瞄准系统探测到的空中目标俯仰角和方位角,利用非线性滤波算法即可估计出目标的位置和速度等运动参数。建立了歼击机和目标的相对运动数学模型,在对扩展卡尔曼滤波算法优化的基础上,推导出自适应修正增益的扩展卡尔曼滤波算法。仿真结果表明,与传统的扩展卡尔曼滤波相比,该算法具有更高的稳定性和估计精度,能够满足歼击机在中远距离使用制导武器对目标攻击的发射条件。     

基于载波相位的运动平台区域定位增强技术

为了给局部区域内的高速物体提供高精度的定位,基于网络自校准算法提出新型的区域定位增强技术的方案.该方案利用载波相位和距离变化率之间的关系,通过载波相位变化来描述飞行器轨迹并推导出数学模型及其矩阵表示,结合扩展卡尔曼滤波来求解飞行器的运动轨迹.对于整个方案不需要依赖卫星信号,在隧道等卫星信号遮蔽区域发挥该方案独特的优势.实验设计和仿真结果证实了该方法的可行性和正确性.当飞行速度达到4.2km/s,距离在60km之内时,精度可以达到dm级别甚至更低.     

船舶运动纵向受扰力和受扰力矩估计方法研究

研究船舶纵向运动受扰力和力矩的估计对于船舶纵向减摇控制是非常必要的.针对典型船舶,建立了船舶纵向运动模型,论述了3种受扰估计方法,中心差分法、有色Kalman滤波方法及扩展Kalman滤波方法.仿真结果表明,以上3种估计方法均可行.若选取相同精度的测量仪表,扩展Kalman滤波估计效果最好,其估计方差相对值在10%以内,有色Kalman滤波估计次之,中心差分法估计最差,但中心差分法计算简便,而扩展Kalman滤波估计方法较繁,且需知干扰力和干扰力矩能量Rw的先验知识.若提高测量仪表精度,则中心差分法估计方差相对值明显改善,可提高到10%以内.