FRFT的简化及在空间目标探测中的应用

在空间目标探测中,提出了基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的方法解决低信噪比下信号检测与频率估计的问题.首先介绍了FRFT进行参数估计的基本原理,并根据参数估计方法对算法进行了简化,降低运算量.在对接收到的回波信号动态特性分析的基础上,为满足信号检测概率和实时处理要求,对FRFT在空间目标检测应用中的相关参数进行分析设计,并提出频率估计精度的改善措施,进行了目标检测和频率估计性能的分析.最后进行检测性能的仿真分析,结果表明满足工程要求.     

一种适用于AVS-M的自适应快速运动估计算法

为了减小移动视频编码标准(AVS-M)中运动估计模块的复杂度,提出了一种快速、有效的块匹配运动估计算法.该算法充分利用了视频图像中运动矢量场的中心偏置特性和时空相关性,根据运动类型自适应的选择搜索起点和搜索策略,结合改进的搜索模板和高效搜索中止准则,有效地降低了运动估计的运算量.实验结果表明,该算法在保证搜索精度的同时,大大减少了搜索点数.     

多相编码雷达信号参数快速估计方法

针对Wigner-Ville分布、Radon-Wigner变换估计多相编码雷达信号参数存在运算量大、估计精度低等问题,本文提出了基于Radon-ambiguity变换和分数阶傅里叶变换(FRFT)联合分析的参数快速估计方法。该方法采用Radon-ambiguity变换估计信号调制斜率,采用分数阶傅里叶变换估计载频、周期等,通过两次一维搜索峰值来估计信号的参数,与Wigner变换、Radon-Wigner变换的二维搜索峰值相比,运算量大大降低,且提高了参数估计精度。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种P3/P4多相码雷达信号参数快速估计方法

针对Wigner-Ville变换、Radon-Wigner变换估计P3/P4多相编码雷达信号参数存在运算量大、估计精度低等问题,提出了基于Radon-Ambiguity变换和分数阶傅立叶变换（FRFT）联合分析的参数快速估计方法。该方法采用Radon-Ambiguity变换估计信号调制斜率,采用分数阶傅立叶变换估计载频、周期等,通过两次一维搜索峰值来估计信号的参数,与Wigner变换、Radon-Wigner变换的二维搜索峰值相比,运算量大大降低,且提高了参数估计精度。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种利用均匀圆阵对称特性的近场源酉变换估计算法

针对现有均匀圆阵的近场源三维参数估计算法运算量大的缺点,提出了一种基于均匀圆阵对称特性的近场源酉变换估计算法。该算法利用均匀圆阵对称特性将阵列导向矢量进行酉变换和对角化分离处理,消除距离参数,把三维搜索问题化简为二维搜索问题,同时把复值方向矢量转化为实值方向矢量。计算机仿真结果显示,所提算法估计性能优于相关序列降维估计方法,与三维多重信号分类算法性能相当,且通过矩阵分离降维和实值化处理,减少了运算量,有利于工程实时处理。     

基于多项相位变换的线性FMCW雷达目标加速度和速度估计方法

在线性调频连续波(LFMCW)雷达中,加速度运动目标回波存在多普勒频谱畸变现象,造成目标检测性能和参数估计精度损失.本文提出的方法首先将多普勒信号作多项相位变换,并在变换后的信号频谱中估计出目标的加速度,然后对多普勒信号进行加速度补偿,最后在补偿后的多普勒信号频谱中估计出目标速度.仿真分析表明这种方法能够以较小的运算量,达到改善加速度运动目标的检测性能和速度估计精度的目的.     

H.264/AVC中快速1/4像素运动估计算法

提出了一种快速1/4像素的运动估计算法.该算法基于运动补偿预测误差模型,与传统的1/4像素的分层运动估计算法不同,仅通过一步计算就能直接得到1/4像素精度的运动矢量,而且完全避免了运算量很大的分数像素内插运算和整像素搜索完成后的分数像素搜索.实验结果表明,该算法在保持图像质量的前提下极大地减少了1/4像素运动估计的运算量.     

基于数据矩阵重构的相干源波达方向 共轭ESPRIT(C-SPRIT)估计方法

 本文提出了一种相干源波达方向估计算法.该方法利用C-SPRIT思想,通过构造数据矩阵,使得无论是否存在相干信号,均能很好估计信号波达方向(DOA).传统的空间平滑技术通过子阵平滑来解决相干源DOA估计问题,但信号之间并没有完全解相干,孔径损失也很大,且最多只能估计2N/3个相干源(N为阵元数目).本文方法也采用空间平滑去相干的思想,但无孔径损失,信号之间完全解相关,提高了相干源DOA估计精度,并且能估计N-1个相干源,该方法利用ESPRIT数值求解进行角度估计,无需角度搜索,运算量小,计算机仿真验证了该方法的有效性和优越性.     

基于时域数据块平滑的多径信号DOA估计算法

针对低空环境下多径信号DOA估计问题,提出了一种时域数据块平滑(TDBS)的多径信号DOA估计算法.该算法基于多径信号的衰落特性,采用数据块平滑的方法,减小了时域数据平滑(TS)算法解相干处理的运算量,不存在阵列孔径损失,不受阵列结构限制;另外,当信源的运动速度达到一定程度时,TDBS算法的统计性能要优于空间平滑算法.计算机仿真结果证明了TDBS算法理论的正确性和有效性.     

对高阶QAM信号盲载波相位捕获算法的一种改进方法

现有高阶QAM信号的载波相位捕获算法存在着估计精度不高的缺点,它使信号在捕获阶段不能被高质量的解调。为了克服这个问题,提出了利用现有的捕获算法估计得出一个粗略相位值,然后设定一个恰当的范围进行最大似然的迭代搜索,经过一定次数的迭代处理之后估计的精度大大提高。文中还对这种改进方法进行了简化,在保证估计性能基本不变的前提下,极大地降低了运算量。     

卫星干扰源定位中的误差分析与预测

卫星干扰源定位系统可以通过测量两颗卫星对干扰源形成的时差（DTO）和频差（DFO）来完成对未知干扰源的定位,其定位误差除了与时差、频差等参数测量值有关外,还和随时间变化的卫星星历有密切的关系。针对这一问题,首次提出了利用星历时变性特点来提高定位精度的新方法,该方法通过预测的定位误差来选择定位的最佳时刻,通过整合多次最佳时刻的定位结果来获得最小的定位误差。仿真表明,相对于传统的定位方法,这种新方法可以取得优于一个数量级的定位精度改善。     

高低轨双星定位中的时变时频差参数估计

针对卫星干扰源高低轨组合双星定位中,同步和低轨卫星相对干扰源的径向速度差值大、变化快,引起的时频差定位参数时变的问题,分析出同步、低轨卫星到干扰源的径向距离之差随时间的变化近似满足匀加加速运动模型,据此建立了两卫星平台接收信号的表达式,解析了径向速度、加速度和加加速度差各自对信号包络和载频部分的影响,并在此基础上结合互模糊函数提出了一种基于运动补偿的时变时频差参数估计方法,仿真和试验结果表明了该方法能够有效消除运动参数的影响,准确地估计出时频差定位参数,并能逼近时差、频差估计精度的理论下界。      

A statistical modeling approach to location estimation

Some location estimation methods, such as the GPS satellite navigation system, require nonstandard features either in the mobile terminal or the network. Solutions based on generic technologies not intended for location estimation purposes, such as the cell-ID method in GSM/GPRS cellular networks, are usually problematic due to their inadequate location estimation accuracy. In order to enable accurate location estimation when only inaccurate measurements are available, we present an approach to location estimation that is different from the prevailing geometric one. We call our approach the statistical modeling approach. As an example application of the proposed statistical modeling framework, we present a location estimation method based on a statistical signal power model. We also present encouraging empirical results from simulated experiments supported by real-world field tests.     

用于HJ-1C 卫星ScanSAR 的等效RD 几何校正方法

HJ-1C 卫星是我国第1 颗民用合成孔径雷达卫星,具有条带和扫描两种工作模式。该文根据HJ-1C 卫星ScanSAR 模式的工作特点,在ECS 成像算法和传统斜距多普勒定位方法基础上,提出一种适用于ScanSAR 的等效RD 几何校正方法。首先根据方位时刻关系进行方位拼接,然后根据斜距关系拼接各个子带,接着拟合等效参数,进行斜距多普勒定位,最后实现ScanSAR 图像的几何校正。HJ-1C 卫星的实际数据实验结果表明:HJ-1C 卫星ScanSAR 模式的定位精度可以达到100 m; 24 核CPU 并行情况下实现10 s 处理完一景图像。      

圆锥形卫星天线太阳光反射特性仿真

根据卫星探测的相关理论,建立了卫星光学探测的仿真模型,并利用MATLAB进行仿真,研究了任意给定的卫星轨道、卫星天线参数和地面探测站位置参数下,探测站观测到的卫星天线的星等值。引入了圆锥形卫星天线对太阳光的反射公式和星等值的概念,给出了卫星处于地球阴影区和探测站探测盲区的判断方法。通过对模拟结果进行分析,可以得出任意一天、任意时刻卫星天线对固定探测站的星等值,并能给出圆锥形卫星天线对地面固定探测站的星等值随时间的变化规律。结果表明对低地球轨道卫星,地面观测站的同一光学观测设备在一天时间内可观测时间是很短的,对于圆锥形卫星天线,可观测时间更短。     

An analytical method for assessing interference in interference environments involving NGSO satellite networks

An Erratum has been published for this article in International Journal of Satellite Communications 2000; 18(3):219. This paper presents an analytical approach to assess interference involving NGSO satellite networks. The proposed method can be implemented through numerical techniques, and is intended to perform the analysis of interference sensitivity to system and network parameters without the reliability problems and the very excessive computer time associated, sometimes, with direct computer simulation methods. The method is based on the knowledge of the probability density function of the position of a single satellite placed in an orbit with an arbitrary inclination, which is derived in the paper. To illustrate the applicability of the proposed method to complex interference environments, results for two specific situations are presented. Comparisons of the results obtained using the proposed method and those generated by a widely used commercially available simulation software have indicated that the proposed method can generate reliable and precise results with less computer time. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

移动扩频参考源在卫星干扰源地面排查中的应用研究

由于卫星干扰源定位精度不高,对干扰源地面排查存在耗时久、难度大的特点。为提高干扰源查找效率,研制了一种宽波束扩频参考源系统,该系统具有重量轻、对星便捷、易于携带的特点。同时提出一种三步法搜索卫星干扰源:第一步,赴干扰源定位点处发射扩频参考源,重新定位将定位精度提升至10千米以内;第二步,在新的定位结果区域中发射参考源重新定位,将定位精度提升至1千米以内;第三步,在小于1千米的定位区域内人工搜测目标信号。最后介绍了一起三步法干扰源排查实例,实践结果表明,该方法能极大缩短人工搜测时间,是一种高效的卫星干扰源排查技术。     

应用超分辨率方向估计实现通信卫星干扰源定位

利用卫星天线多波束特性来获取干扰信号波达方向（DOA）信息,是实现通信卫星干扰源定位的一条新思路。本文研究了在结合卫星多波束天线模型时,利用超分辨率方向估计方法实现通信卫星干扰源精确定位的可毛生,研究表明MN和LP两种算法在用于多波束天线的DOA估计时存在着方向估计模糊,而MV和MUSIC可应用于多波束天线的二维测向;文中还讨论MV、MUSIC应用于卫星干扰源定位的性能情况,并得到一些有益的结论。     

GPS与DTMB组合定位系统的改进选星算法研究

针对GPS卫星信号在楼群密集的城市和室内存在定位盲区而无法单独完成定位的难题,提出GPS-DTMB组合导航定位方法。在多源信号组合导航定位系统中,为了解决导航定位精度与运算复杂度间的矛盾,研究改进的加权行列式选星算法在GPS与DTMB组合定位系统中的可行性,与传统最小GDOP选星算法相比较,改进的选星算法具有运算复杂度低、计算消耗时间短的优点,并且对比分析在不同的组合卫星数目中,该算法与直接利用传统最小GDOP选星算法相比较的偏差大小,仿真表明,在15种组合卫星中,偏差小于0.1的概率在90%左右,能够得到满意的性能,证明了此方法的实用性。     

高低轨卫星联合定位研究

从卫星地面终端定位的发展来看,整合现有卫星资源,将低轨星和高轨星联合起来形成一种新型星座组合是将来的一种发展趋势。依据现有定位体制的原理和特征,提出了高低联合双星时差频差定位、高低联合三星时差定位两种新颖的高低轨联合定位方法,提供了详细的理论依据和仿真结果,说明了高低联合定位在定位误差、误差分布等方面的优势,分析了一高两低和两高一低组合的性能差异,为卫星地面终端定位技术的发展提供理论支撑。