基于功率谱对消的时域相关认知跳频谱检测算法

认知跳频技术将认知无线电运用到跳频通信中,通过检测认知跳频频谱中的“频谱空穴”来更新跳频点集,避免频点碰撞,提高频谱利用率。针对频谱检测中的时域相关算法因噪声和授权信号的存在,导致频谱空穴的判定门限难以确定,从而使占用信号的检测概率较低的问题,提出了一种基于功率谱对消的时域相关算法来检测跳频谱。与未经过功率谱对消运算的传统时域相关算法相比,该算法能有效提高信号的检测概率,具有实时性好、克服白噪声不确定性、抑制授权信号干扰的优点。理论分析与仿真结果表明,基于功率谱对消的时域相关算法优于传统时域相关算法。     

基于形态学运算的子带频谱检测算法

针对现有频谱检测算法无法解决不同信道之间的噪声基底差异的问题,提出了基于形态学运算的双门限自适应子带频谱检测算法。该算法首先利用形态学运算对信道噪声基底进行估计,将其减去后,消除了复杂噪声背景的影响;然后采用自适应双门限频谱检测算法实现子带信号的检测,当检测统计量处于两个门限之间时,采用模糊理论进行判定。仿真结果表明,该算法能够在噪声起伏较大的背景下完成子带信号检测,检测概率优于传统双门限算法和基于差分运算的双门限算法。     

基于双门限盒维数与信息维数的协作感知方法

由于认知超宽带系统在频带范围内授权信号调制样式已知,考虑到传统循环谱特征检测的不足,提出一种结合双门限盒维数与信息维数的协作频谱感知方法。该方法首先通过采用双门限盒维数检测,快速有效地实现频谱感知,然后,根据认知超宽带频谱感知的特殊性,引入信息维数对信号调制样式进行识别。仿真结果表明:该协作方法能够取得较好的检测效果,复杂度低,对噪声不敏感,能够有效识别信号调制样式、区分噪声与授权信号,适合于认知超宽带系统。     

高海况条件下风浪噪声声学特性仿真研究

利用实测实验数据,研究特定强度风浪噪声在不同频段的频谱特性,并对现有APL和库普曼-费尔拉风浪噪声模型和克努森频谱浅海区模型进行修正,建立风浪噪声声场特性反演模型。通过数据反演得到风浪噪声时域信号,生成在一定范围内幅值服从高斯分布、相位服从均匀分布的声学信号。反演实验结果显示在建立准确的模型基础上,可以通过数据反演获得海洋风浪噪声的声信号。     

枪口噪声测试及噪声谱分析方法研究

本文分析了武器噪声的特点及产生的机理.借助于微机辅助测试系统对现有的几种制式枪进行了枪口噪声测试.介绍了一种行之有效的抗混频滤波方法以及作噪声信号频谱分析时的参数选择.结合测试结果阐述了枪口噪声谱的分布规律.指出了测试枪口噪声及作频谱分析时的几点注意事项。     

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.     

基于径向基神经网络的水声微弱信号检测

为了克服传统随机信号处理手段检测水声微弱信号的缺陷,提高水声微弱信号检测效率,详细分析了海洋混响噪声的混沌特性,将混沌理论中相空间重构理论与径向基神经网络相结合建立了预测模型,从模型预测值与实际观测值的绝对误差中检测出微弱谐波信号频谱值,通过解算获取回波信号包含目标信息,从而提出了一种海洋混响混沌序列预测方法。相比传统随机信号处理手段检测水声微弱信号的方法,本文建立的预测模型克服了将背景噪声简化作白噪声的低信噪比检测缺陷,检测结果准确,检测效率高,适用于水声微弱信号检测。     

作为运动声源的舰船噪声波形重构

研究了运动声源的信号波形重构问题。采用滑动的线性卷积算法，重构舰船噪声的时域序列，并分析了多普勒效应对运动声源的频谱的影响。计算机仿真结果表明：在高频或者高速的情况下，多普勒现象引起的周期性信号频率偏移较大，重构信号时不能忽略。文中方法考虑了多普勒效应，故重构波形对信号检测方法的研究和应用都具有一定的实用价值。     

一种矢量水听器指向性测试算法

在水库进行低频矢量水听器测试,由于试验趸船转台噪声以及水草等反射的影响,接收到的信号叠加了干扰。采用常规的通过有效值绘制指向性曲线时,不能准确反映矢量水听器实际的指向性。提出了一种采用基于频谱的归一化指向性图函数定义,采用频谱分析和能量检测的方法,通过数字滤波和谱线提取,有效降低了干扰,比较真实地测量了矢量水听器的指向性。     

基于FFT旋转弹丸转速数据处理方法

针对高速旋转弹丸的转速测试问题,分析了转速测量装置硬件设计和转速数据的处理方法。根据电磁感应原理。利用傅里叶变换技术将时域电压信号转换为频域信号,对含有噪声的电压信号进行频谱分析,提取幅值最大的频率分量所对应的频率值即可认为是弹丸的实际转速,其它频谱分量认为是噪声分量。在某靶场进行实际弹道实验,利用所提方法对实际实验数据进行处理,得到了全弹道的转速-时间数据。实验及数据处理结果表明:所提方法可行,对实际工程应用具有较大的指导意义。     

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。     

基于TMS320C50的语音频谱分析仪

介绍了信号频谱分析的原理及智能语音信号频谱仪的硬件结构和软件设计。该仪器从机使用专用数字信号处理芯片TMS320C50完成FFT运算,主机PC完成数据分析和结果显示,C50通过RS－232C串口实现与PC通信。利用PC机强大灵活的数据处理及编程能力,构造了语音频谱分析仪的虚拟面板和显示视窗。     

基于双正弦载波调制的微陀螺测控电路研究

利用两路不同频率的高频正弦载波,分别对微陀螺驱动轴向和检测轴向的振动信号进行调制,从频谱上将它们与正弦驱动电压信号分离开来,减小测控电路的耦合噪声。采用相位控制技术和直流自动增益控制技术使微陀螺在驱动模态产生谐振,采用同步解调技术检测微陀螺驱动轴向和检测轴向的振动信号,然后通过二次解调得到输入角速度。对某配有此测控电路的微陀螺进行测试,得到其刻度因子为38 mV／(°).S-l,线性度为0。8%．     

小波去噪在激光陀螺漂移信号分析与处理中的应用

用Allan方差法对激光陀螺漂移数据的各种误差源及其整个噪声统计特性进行细致的表征和辨识.根据有效信号与各种噪声信号的频谱差异,用Mallat算法对RLG漂移信号进行塔式分解,采用软阈值消噪法去除噪声.对小波去噪前后的激光陀螺零漂信号用Allan方差进行对比分析表明,小波变换有效的减小了激光陀螺零漂信号中的角度随机游走、角速度随机游走、速率斜坡和量化噪声,提高了激光陀螺零偏输出的稳定性.     

基于S变换的悬停直升机旋翼回波检测

为准确、快速地检测悬停直升机的旋翼回波信号,针对旋翼回波信号持续时间短、突变快的特点,提出一种基于S变换的悬停直升机旋翼回波检测方法。仿真和实测数据处理结果表明,S变换能够以较高的时频分辨率表示直升机旋翼回波的非平稳特征,能反映出信号时频谱真实的物理意义。与传统的STFT、PWVD和SPWVD等时频分析方法相比,这种方法时频分辨率高,且不受交叉项干扰,具有更强的抗噪声能力。     

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。     

基于平方变换原理的伪码引信中噪声调频干扰抑制方法

分析了噪声调频干扰对伪码引信相关输出的影响．分析发现当干扰强度超出伪码引信的抗干扰容限时．其相关输出严重恶化．因此必须对其进行抑制。考虑到噪声调频干扰和有用信号之间存在着强的时频耦合．文中采用两次平方变换方法以实现干扰和有用信号的频谱分离．然后通过传统滤波方法将有用信号提取出来。通过仿真分析发现该方法能有效消除干扰．相关输出得到显著改善．尤其是对强干扰．干扰抑制效果更佳。     

干扰探测一体化信号波形设计与性能仿真

针对探测信号易被截获发现且功能单一,而传统干扰信号对目标的距离分辨能力和速度分辨能力不足,提出了一种基于双载频伪随机二相编码信号的干扰探测一体化信号波形。构建了双载频伪随机二相编码信号的信号模型,推导了其信号模糊函数与频谱函数数学表达式;为分析信号的探测能力和干扰能力,对信号的模糊函数和频率特性进行了仿真。实验仿真结果表明,双载频伪随机二相编码信号的模糊图在时延轴和多普勒频率轴上都具有较好的距离和速度分辨能力,且信号频谱特征图呈现明显的噪声特性,可为干扰探测一体化共享信号波形设计提供理论参考。     

基于包络补偿的高速多目标检测算法

针对高速微弱目标检测,传统包络移动补偿算法存在频谱泄漏,不利于在多目标环境下弱信号的检出。文中在分析高速目标回波包络走动及非整数采样误差对频谱泄漏影响的基础上,提出了一种改进的包络移动算法,利用采样误差补偿因子对发射信号进行相位补偿,然后利用频谱泄漏补偿速度周期对搜索速度进行分组,并完成包络移位对齐。仿真分析表明该方法克服了频谱泄漏,适合对多目标进行检测。     

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。