一种基于4阶累积量的信号检测方法

针对高斯噪声中对称分布的非高斯信号及正弦信号的检测问题，提出了以匹配滤波器输出的4阶累积量零延迟的绝对值为检验统计量的检测器算法，详细分析了算法的检测性能，给出了检测概率和虚警概率表达式。理论分析和仿真结果均表明，该算法可以在高斯色噪声中有效检测对称分布的非高斯信号，其性能优于高斯色噪声下的匹配滤波器。     

航空磁异常探测中的自适应高阶过零检测器

传统航空磁异常探测方法依赖目标信号特性或噪声统计特性的先验知识,造成检测概率低、探测距离短。为了提高航空磁异常信号检测器性能,综合考虑目标信号特征和噪声统计特性,提出一种基于高阶过零法的自适应磁异常探测方法。根据铁磁性潜艇目标信号模型、实测目标高空信号以及稳定无磁环境和复杂磁环境中长时间采集的实测磁噪声,分析目标信号和噪声的特征,研究二者之间的高阶过零统计特性。基于信号的前5阶高阶过零序列构造检测器的检验统计量,设计适用于复杂环境下航空磁异常目标探测的自适应高阶过零（AHOC）检测器。理论性能分析和实测数据验证表明：铁磁性目标信号和磁噪声信号的高阶过零特性存在显著差异,前5阶高阶过零率有明显的区分度;在相同的输入幅度信噪比条件下,AHOC检测器输出的幅度信噪比大于5,抗噪能力更强,且具有良好的弱信号检测能力;AHOC检测器的检测效果优于常规的高阶过零检测器和标准正交基函数检测器,适用于复杂磁环境下的低信噪比探测。     

混沌变步长萤火虫优化的随机共振微弱信号检测

针对传统随机共振只能完成单参数寻优及寻优能力差的问题,提出了混沌变步长萤火虫优化的随机共振微弱信号检测方法。该方法选用二阶Duffing振子随机共振系统作为研究对象,将随机共振问题转化为系统的多参数同步寻优问题,利用追尾行为的混沌变步长萤火虫优化算法寻找系统的最优参数,实现随机共振,检测出强噪声背景下的微弱周期信号。仿真结果表明,随着输入信号的信噪比越低,混沌变步长萤火虫优化算法寻优结果越好;在寻优结果上,混沌变步长萤火虫优化算法的随机共振明显优于量子粒子群优化算法,主要表现为输出信噪比提高了5.70 dB,相对于原始信号,信噪比提高了28.76 dB。     

线导最佳接收机研究——用相关检测器实现解调与仿真

影响线导系统误码率的主要因素是加在解调器输入端的信噪比,从提高接收机性能的角度分析。需要在同样信道噪声的条件下研究信号的最佳接收,本文根据信号检测理论,在最小错误概率准则下,讨论了在给定信号情况下,采用相关检测器对线导通信信号的解调与仿真,结果表明,基于最佳接收原则的相关检测器抗干扰能力强,改善了线导系统误码性能。     

基于信号小波系数层间关系的线谱信号去噪研究

舰船辐射声中的低频线谱是舰船的一个重要特征量,对声引信的信号检测、识别与分类具有重要的作用。随着现代舰船,特别是潜艇声辐射能量迅速降低和海洋环境噪声级逐年增加,利用舰船噪声中线谱信号对目标的发现距离正在减小。本文利用双树复解析小波变换( DT-CWT)对海洋环境噪声和舰船噪声线谱信号进行小波分解,并对小波系数的层间联合分布进行分析,建立了海洋环境噪声和线谱信号的小波系数的层间联合分布的数学模型,并推导出最大后验概率估计子(MAP)的解析表达式,用于去除噪声干扰,检测淹没在海洋噪声背景中的舰船噪声线谱信号。对实测舰船噪声信号和海洋环境噪声的分析表明,所提出的算法能够明显减弱连续谱干扰成分,捉高舰船噪声中线谱信号的检测效果。     

双稳随机共振在弱信号检测中的应用

强噪声背景下的弱信号检测一直是信号处理中的一个重要课题。本文引入随机共振的方法进行了强噪声背景下的弱信号检测。介绍了随机共振的基本原理,给出了利用随机共振原理检测微弱周期信号的基本方法,并对该方法进行了分析与验证。     

局部平稳高斯色噪声混响模型下的宽带信号检测算法

针对高斯色噪声混响模型下的宽带信号检测问题,研究了AR模型参数对混响局部平稳性的影响并仿真实现了满足要求的混响数据.提出了采用分段匹配滤波和分段预白化匹配滤波器实现混响背景下的宽带信号检测.首次分析了实测的正反线性调频和双曲调频信号产生的混响数据的局部平稳性,结果表明,高斯色噪声混响模型可以准确地描述这2种信号产生的混响.仿真和实测混响数据下的宽带信号检测结果表明,采用分段匹配滤波器和分段预白化滤波器可以在低信混比下检测信号,其中分段预白化滤波器可在信混比大于-19 dB(实测混响)条件下检测双曲调频信号,其性能优于分段匹配滤波器.     

基于随机共振的穿墙探测信号检测研究

推导了连续波体制的穿墙探测器回波信号表达式,对探测器实验数据的验证表明,回波信号与简谐振动模型吻合良好;应用随机共振的方法对穿墙探测器回波信号进行处理,具体采用了非线性双稳系统和二次采样随机共振方法,结果表明信号回波增强,与噪声差别增大;在谱域应用单元平均恒虚警率处理门限法,对经过或未经过非线性双稳系统的信号检测率和虚警率进行了仿真比较,结果表明回波经过非线性双稳系统后信号检测率提高,在一定噪声功率范围内虚警率降低。     

非高斯水下噪声中微弱线谱信号的符号函数型随机共振检测

采用符号函数作为随机共振模型,对非高斯水下噪声环境中的信号检测进行研究,分析了其检测性能。与Langevin型的随机共振相比,该模型具有更高的局部信噪比增益和更宽的频率适应范围。数值仿真表明,噪声的非高斯性越明显,符号函数型随机共振系统的性能表现越优异。由实测数据对所采用的随机共振的有效性进行了验证。     

脉冲噪声下基于CNN-FRFT的线性调频信号参数估计方法

由于脉冲噪声破坏了线性调频(LFM)信号的分数谱特征,使得基于分数谱特征的参数估计方法无法有效估计参数。针对这个问题,提出一种脉冲噪声环境下基于CNN-FRFT的LFM信号参数估计方法。首先,利用α稳定分布拟合随机脉冲噪声,构建加性含噪信号,输入卷积神经网络(CNN)进行训练和测试;其次,利用训练好的CNN模型对信号进行去噪,并验证模型的去噪能力和泛化能力;最后,利用分数阶傅里叶变换(FRFT)建立去噪信号的分数谱,通过峰值点位置来估计LFM信号的参数。实验结果表明,相比于传统的基于非线性函数的方法,该方法在强脉冲噪声环境下具有更好的精度和噪声鲁棒性,CNN的应用使其具有更强的泛化能力,在实测脉冲噪声下仍可以准确估计参数。     

航空磁探中潜艇目标的联合估计检测方法研究

为了解决航空磁探测中水下潜艇目标信号被强磁背景噪声和干扰淹没的问题,提出一种联合估计检测方法。针对潜艇目标基于磁偶极子建立目标磁场光泵测量信号模型,确定了目标信号模型主要由位置三分量x、y、z,目标磁矩三分量M_x、M_y、M_z以及航向角θ等7个未知参量决定。使用光泵磁探仪的观测样本,根据潜艇目标先验信息,基于遗传算法使用Fréchet距离构造适应度函数,搜索得到目标未知参量。根据生成的目标估计信号,构造了平均相关检验统计量,并设计了使用目标估计信号的联合估计检测器。研究结果表明：联合估计检测器在低信噪比条件下仍具有良好的检测能力;相对于传统的正交分解检测和动目标航空磁异常检测,使用目标估计信号的联合估计检测器能够降低虚警概率,提高信噪比,使检测性能更优。     

基于Rao检测器的舰船轴频电场滑动门限检测方法

为实现非高斯背景噪声和低信噪比情况下的舰船轴频电场检测,提出一种基于Rao检测器的滑动门限检测方法.基于信号源特征建立信号模型,在对水面浮动平台测量背景下环境噪声非高斯特性分析基础上,采用混合高斯模型对噪声进行建模;在检测过程中,实时估计混合高斯噪声模型参数和Rao检测统计量,并将前一段时间的平均Rao检测统计量作为门...     

基于海豚whistle信号的仿生主动声纳隐蔽探测技术研究

为解决主动声纳系统易暴露、隐蔽性差的问题,提出一种基于海豚whistle信号的仿生主动声纳隐蔽探测技术。在发射端将线性调频探测信号隐蔽在海豚whistle信号中,设计了一种主动声纳的仿生隐蔽探测信号,该信号与海洋中的海豚哨叫声十分相似,可以利用海洋中的生物环境噪声实现主动声纳的隐蔽探测。在接收端选用自适应相关器作为主动声纳的时域处理器,自适应相关器对海洋环境有较强的匹配适应能力,可以自动匹配海洋信道,有效抑制多途扩展损失,相较匹配滤波器有更高的信噪比处理增益,有助于实现远距离探测。仿真和海试结果表明,基于海豚whistle信号的仿生主动声纳隐蔽探测技术具有良好的隐蔽性和有效性。     

散射测量中的相关检测算法

为了提高系统的集成度,降低测量成本,用LabVIEW软件代替测量系统中的硬件锁相放大器,进而实现超光滑光学表面光散射参数的高性价比的准确测量。设计一种用于检测微弱散射光信号的测量系统,该测量系统由光路、光电探测、数据采集与控制、相关检测算法软件等部分组成。在分析测量系统原理的基础上,研究基于LabVIEW软件平台的锁相算法,提出在微弱光电信号检测中利用软件实现锁相检测的技术,并对其进行仿真实验分析。结果表明:当被测信号频率为0.2 kHz,幅值为1.0 V,噪声幅值为0.5 V时,测量误差为0.1%;证明该方法可有效实现对被调制微弱光电信号的检测。     

复杂电磁环境下的雷达探测概率模型

通过分析接收机内部噪声功率、有源和无源噪声干扰功率,总结出复杂电磁环境下的综合信噪比,进而建立了探测概率模型.首先利用基础数据计算出探测概率;然后运用蒙特卡罗法产生1个在相应区间上均匀分布的随机变量;最后对二者进行比较,得出探测结果.     

毫米波主被动复合探测器目标识别技术

提出了一种在毫米波主被动复合探测器目标识别中利用D-S证据理论进行时空融合的方法。首先将每个传感器不同高度处的信息进行时间上的融合,然后再对两个传感器进行空间上的信息融合。为了适应现代战场的复杂环境和系统实时性的要求,文章采用灰关联分析方法来构造基本概率赋值函数。实验结果表明该方法可行,较以往的单一时间或空间融合,识别率得到了进一步的提高。     

基于椭圆球面波信号的多支路连续相位调制解调方法

针对现有甚低频通信模式通信速率较低、频带利用率不高的问题,探索研究一种基于椭圆球面波信号的多支路连续相位调制解调方法。具有时频域高能量聚集性的椭圆球面波信号引入连续相位调制,利用椭圆球面波信号完备正交特性,将不同阶椭圆球面波信号同时作为连续相位调制的基带调频脉冲信号,产生多支路连续相位调制信号;在信号接收端,利用传统差分相干检测对信息符号序列映射信息进行解调,通过对多个比特周期内信号求互相关值和的方法,实现椭圆球面波波形映射信息的检测与解调。仿真实验结果表明：该多支路连续相位调制解调方法与目前甚低频通信采用的最小频移键控调制模式相比,在调制信号99.9%功率带宽条件下,可有效提高频带利用率约9.43%;但在调制信号99.0%功率带宽条件下,频带利用率会降低约1.24%.