利用目标回波多普勒频差的速度估计算法

针对频率步进信号中存在的距离-多普勒耦合现象,提出了一种利用频率步进信号的回波多普勒频差来进行目标速度估计方法。具体的算法是求出相邻两帧相对应的距离单元的数据相位差,该相位差与时间呈正比关系,是邻帧回波多普勒差在时域的体现。通过相位解卷绕和数值拟合的方法求解相位差的斜率,该斜率即为回波多普勒频差,利用回波多普勒频差与目标运动速度成正比的关系估计出目标运动速度。通过仿真试验分析了该算法的测速范围、测速精度和抗噪声性能。     

不同信道条件下的跳频信号时差估计方法

时差估计是跳频信号跟踪定位系统中的关键组成部分。针对平坦衰落信道和频率选择性衰落信道2种情况分别研究了跳频信号的时差估计方法。结论表明信道模型对跳频信号时差估计精度影响较大。在平坦衰落信道条件下,多跳信号能同时实现观测时间和带宽上的积累,从而可以获得远高于频率选择性衰落信道的时差估计精度。但在频率选择性衰落信道条件下,多跳信号只能实现观测时间的积累而不能实现带宽上的相参积累。     

基于多路延迟结构的频率估计新算法研究

针对多路延迟数字测频结构,提出了基于多级维纳滤波( MSWF)的MUSIC频率估计方法。该方法利用MSWF的前向递推的多级分解特性来实现信号子空间和噪声子空间的快速估计,不需要估计协方差矩阵和对其作特征值分解,所以运算复杂度可以明显降低,并且子空间估计性能与常规方法几乎一样。最后在子空间分解的基础上,通过MUSIC算法对其频率估计性能进行比较。仿真结果表明MSWF-MUSIC算法和常规子空间分解MUSIC算法具有几乎一样的频率估计精度;但本文箅法降低了计算量和复杂度,更易于信号的实时处理;随信噪比或快拍数的增加,两算法的频率估计误差都越来越趋近于Cramer—Rao界。     

弹丸在膛内运动的回波信号瞬时频率估计方法研究

微波干涉仪可获取含内弹道运动信息的多普勒回波信号,为有效地估计回波信号的瞬时频率,利用短时傅里叶变换、Wigner-Ville变换、多项式调频小波变换（PCT）等方法对含有不同噪声的模拟弹丸回波信号和真实的弹丸回波信号进行分析和对比。研究结果表明：多项式调频小波构造匹配变换核的PCT方法时频聚集性最好,瞬时频率估计精度最高,并具有一定的抗干扰能力,说明PCT方法适合于弹丸在膛内运动回波信号的瞬时频率估计。     

一种基于空间时频分布的波达方向估计方法

基于信号空间时频分布的到达角（DOA）估计算法利用Cohen类分布构造时频分布矩阵代替传统的阵列协方差矩阵，既适用于平稳信号的场合又适用于时变、非平稳信号的情形。如何在时频分布矩阵中选择合适的时频点是此类算法的关键。分析了信号项选择和联合对角化的原理，并通过无约束最优化方法在时频平面上寻找单信号项的时频点，通过时频MUSIC方法对线性调频信号进行DOA估计，仿真结果证实了该方法的有效性。     

基于维特比算法的引信多普勒信号频率估计方法

针对目前在靶场试验中光学测量、声学测量、GPS测量等脱靶量测量方法需要配备专用设备,数据处理比较复杂,且不能在试验后快速提供测量结果,以及无线电测量方法中试后多普勒信号频率估计时存在的问题,提出基于维特比算法的引信多普勒信号频率估计方法。该方法能够处理连续波体制无线电引信获得的多普勒回波信号,利用改进的维特比(Viterbi)方法提取其时频特征点,然后按照多普勒信号的函数模型进行拟合分析,可以得到多普勒信号的函数估计,进而可以得到脱靶量的参数估计。仿真实验结果表明,在信号中存在一定噪声干扰的情况下,新型多普勒频率估计方法在估算连续波无线电引信多普勒信号的频率和脱靶量参数时具有较高的准确度和抗噪声能力。     

基于自适应时频分布的瞬时频率估计算法

为了改善噪声条件下信号瞬时频率的估计方差及减少瞬时频率估计的计算量,提出了基于信号自适应最优核时频分布的瞬时频率估计算法及一种改进算法。在改进算法中,计算自适应时频分布时,综合利用线性时频分布（Gabor变换）和正交时频分布（Wigner- Ville变换）的特点生成一种基于信号的自适应时频分布。仿真和实际数据处理结果表明,改进算法同基于信号的自适应最优核时频分布的瞬时频率估计算法相比具有计算量小、方差接近的优点。     

基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号多维参数估计

针对传统方法对水下非合作跳频信号的多维参数估计效果不佳的问题,提出一种基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号空时频参数估计方法。利用矢量水听器声压通道与振速通道的接收信号建立时频域的短时互谱分布,分析噪声与信号在时频域分布的差异,通过迭代去噪法与连通域方法,对噪声进行抑制并平滑每跳的能量分布;采用复声强法对短时互谱矩阵进行处理,得到清晰稳定的跳频信号空时频分布;提取空时频分布的脊线并利用Haar小波变换对脊线进行奇异点检测,估计出信号的多维参数。仿真和水池试验结果表明,当信噪比大于-5 dB时,所提方法得到的参数估计归一化均方根误差小于0.05。     

基于降维子空间的多重信号分类快速算法

基于MUSIC的DOA估计存在运算量大的问题,已有的改进快速算法很多是以降低精度为代价的,因此提出了基于降维子空间的多重信号分类快速算法,该算法先利用降维的噪声子空间进行DOA粗略估计,使得MUSIC搜索的运算量大大减小,然后利用最大噪声子空间对估计结果进行修正;数值仿真结果表明,该方法能够在不影响DOA估计精度的情况下显著降低运算量,使MUSIC算法更具实用性.     

基于瞬时相位的三角波调频差频信号数学模型

针对三角波调频引信差频信号由于信号表示复杂,严格理论分析困难,不利于差频信号测试数据制作的问题,建立了基于瞬时相位的三角波调频引信差频信号数学模型.模型描述了在弹目接近过程中差频信号随时间的变化规律.仿真得出的差频信号数据的频域特征和谐波特征与传统理论分析结果和理论计算结果一致.从而为利用该模型生成差频信号数据用于三角波调频引信低频组件的测试提供了参考依据.     

基于分数阶傅里叶变换的线性调频脉冲信号波达方向估计

针对宽带线性调频脉冲信号的时宽与观测时宽不等的情况,基于分数阶傅里叶变换(FRFT)提出了一种新的中心频率估计方法,并据此对基于FRFT的MUSIC算法的波达方向(DOA)估计进行了改进。该算法利用线性调频信号在傅里叶变换域良好的能量聚集性,分析了脉冲信号中心频率随着脉冲信号在观测时间内位置的变化规律,并修正了中心频率估计的方法。在相应的分数阶傅里叶域,构造分数阶傅里叶域的方向向量,利用MUSIC算法进行DOA估计。数值仿真验证了该算法对方位估计的有效性,并仿真分析信噪比（SNR）和脉冲信号时间宽度对方位估计结果的影响。随着SNR的增大、脉冲信号时间宽度的增加,方位估计方差减小。     

基于互相关和MUSIC算法的时延估计

为了避免相位干涉仪测向技术中存在的模糊问题,提高宽带信号时延估计的测量精度,把互相关和多重信号分类算法结合,引入到频域时延估计领域,研究了互相关MUSIC算法.利用互相关技术可消除非相关噪声,检测概率增加,减小了运算量.仿真结果表明,该算法具有较高的估计精度,较强的抗噪性和较强的鲁棒性,适用于电子对抗领域中的时延估计.     

Research of the Adaptive Beamformer Based on the Frequency Energy Normalization

An algorithm of broadband minimum variance distortionless response （MVDR） based on the frequency energy normalization is proposed. First, every narrowband frequency component of the broadband signal is normalized by the total narrowband energy of all array elements, and the narrowband power is calculated by MVDR. Finally, final spatial energy spectrum can be obtained by averaging or summing all results of every narrowband frequency bin. Any prior-information about the noise or the signal is unnecessary for the proposed method in this paper. The processing gain of the proposed method compared to the conventional broadband MVDR can be obtained as long as the amplitude fluctuation of the array noise frequency spectrum is severer than that of the target signal. The validity of the method is validated by the optimal signal detection theory. Simulation and real data are used to validate the performance of the method. Analysis results show that about 4 dB processing gain compared to the general broadband MVDR can be reached by the proposed method.     

振动声窄带信号采集与分析

水下航行体的振动、声信号采集处理是分析水下航行体振动噪声情况的重要过程,很多情况下采集分析的振动噪声信号为高频窄带信号。实航时采集记录设备采用同步实时有限数据采集记录速率的采集记录仪,利用Nyquist 定理的常规信号采集方法要求高频数据抽样将导致大量的数据存储和处理,增加了采集分析软硬件的成本。根据振动声高频窄带信号的特征,本文介绍了振动噪声高频窄带信号采集方法,信号复原及处理过程。通过对振动噪声实测数据进行处理分析,结果表明,当高频窄带信号采集前的带通滤波器的滤波效果不低于50 dB时,利用本文所介绍的振动噪声高频窄带信号采集方法可完全恢复振动噪声高频信号的信息,且数据采样频率可至少降低4倍。     

基于頻段能量归ー化处理的自适应波束形成方法

给出了一种基于频段能量归一化处理的宽带最小方差无失真响应算法。该算法首先将宽带信号的各窄带快拍向量进行能量归一化处理,然后计算窄带输出功率,最后通过对各窄带输出结果进行平均或求和得到最终空间能量谱。它不需要阵列噪声和目标信号的任何先验信息,只要阵列噪声的频谱幅度在频段间的起伏较为剧烈,而目标信号的频谱幅度起伏较为平缓,该方法就能取得较常规处理方法更优的信号检测性能。利用最优信号检测理论证明了该算法的有效性,利用仿真和实际数据进一步验证了算法的性能。仿真结果表明：文中算法较常规处理方法的处理增益提高约4 dB.     

相位拟合法在推算调频信号瞬时频率中的应用

采用曲线拟合的方法来拟合信号的相位,目的是通过信号的相位曲线求出信号的瞬时频率,并根据文章中采用的算法对线形调频信号、正弦调频信号、混合调频信号、幂律调频信号4种调频信号的瞬时频率进行测量,取得了理想效果,仿真试验证明该方法有效.     

基于频域阻隔及Wigner-Hough变换的反辐射导弹检测技术

提出一种基于频域阻隔及Wigner-Hough变换(WHT)来检测ARM的新方法.利用雷达回波的频域(Fourier变换)数据,根据尖峰作阻隔处理;运用WHT抑制强干扰和进行线性调频(LFM)信号检测与参数估计.仿真结果表明该方法能够在低信噪比背景中将导弹信号准确的检测出来,实现ARM发射的早期告警.     

调频无线电引信信号检测方法研究

论述了调频无线电引信中对非平稳信号的检测方法,应用了基于循环平稳检测法对调频无线电引信的信号进行检测,分析了非平稳信号的二阶循环特性,构造了基于二阶循环矩的检测统计量.最后,通过仿真试验,给出了一阶循环检测法、二阶循环检测法和Wigner-Hough检测法在不同信噪比条件下的检测性能。     

浅海多途环境下的水声跳频通信方法

浅海海域强多途传输引起的码间串扰严重影响了水声通信的性能,本文采用跳频方法来抗多途和码间串扰。除了采用以往的单一滤波接收处理方法,本文还采用了一种新的接收处理方法,即前置跳频滤波接收处理方法,与其他方法不同的是在信号接收系统的混频之前增加了可控的前置跳频滤波器,可以增强抗多途和码间串扰能力,并对此方法分别采用PN码和递增序列2种跳频序列进行仿真研究。仿真结果表明,采用递增序列的前置跳频滤波接收方法使误码率大大降低。当信噪比大于10dB,串扰信号与直达信号能量比小于0．6时,误码率可达10^-4。