基于FPGA的GPS实时伪距测量新方法

同步检测是伪距测量的重要组成部分,本文提出了一种兼顾可靠性和实时性的同步检测方法。该同步检测方法结合前导码比特匹配、奇偶校验,提高检测实时性;通过加强同步状态持续有效条件、利用前导码的周期性,提高检测可靠性。进一步将该同步检测方法与多通道并行C/A码跟踪结合,给出了一种实时伪距测量新方法,并在FPGA上实现了该伪距测量方法。仿真结果证明了本文提出的同步检测方法具有低误检测率、延时短的优点;对基于本文提出的伪距测量方法的GPS实时接收机进行定位测试,测试结果显示硬件接收机能够实现有效定位,表明提出的伪距测量方法能够为定位提供实时、准确、稳定的伪距信息。      

单传感器多尺度状态融合估计算法

该文在离散小波变换理论和动态多尺度系统理论的基础上,建立了一种基于单传感器的多尺度状态融合估计新算法。该方法利用离散小波变换,对Kalman滤波模型的状态方程和观测方程分别进行多尺度处理,构建多尺度Kalman滤波模型,充分利用状态估计和观测数据在不同尺度上的特征进行融合估计,获得了优于单尺度Kalman滤波及已有多尺度状态融合估计方法的处理效果。并利用Monte Carlo仿真验证该算法的有效性。      

基于双门限控制的机载气象雷达地杂波抑制方法

针对机载气象雷达工作于风切变模式时的地杂波抑制问题,该文提出了一种双门限控制的自适应地杂波抑制方法。该方法在有效估计杂波谱中心和谱宽的基础上,利用每个距离单元的回波功率信息设计双门限控制的自适应凹口滤波器,在最大程度上滤除地杂波的同时,减小杂波残余对风切变信号的影响。仿真结果表明,该方法具有良好的杂波抑制效果,并能有效地提高风切变信号风速估计的准确性。      

基于多载频的分布式目标DOA估计

针对空间欠采样情况下的角度估计模糊问题,本文提出了一种基于多载频的分布式目标波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计方法。该方法首先把阵列接收的空时二维回波数据重新组成新的空时频三维数据,然后利用多载频技术来构造空时最优处理器滤除地杂波并匹配目标信号,最后利用最优处理器的输出结果对目标DOA进行估计,能够在空间欠采样情况下获得分布式目标中心DOA的准确估计。仿真结果表明了该方法的有效性。     

机载气象雷达湍流定标问题的研究

湍流是影响飞行安全的重要因素,在利用机载气象雷达进行检测时,通常是通过回波信号的谱宽来判断目标的.但是回波信号的谱宽不仅与气象目标本身有关,还与雷达参数有关,检测时需要进行定标.从大气湍流微粒间相关性的角度讨论了机载气象雷达中湍流的定标问题.不考虑相关性时,通过公式推导,证明目标的方位角和距离等因素对于谱宽的测量是没有影响的.考虑大气湍流微粒间的相关性时,引入大气湍流的相关模型,研究了目标方位以及飞机速度对于谱宽的影响,并通过仿真给出了定性分析.     

基于非恒Q衰减模型探地雷达的回波仿真

电磁波在地下介质层中的传播特性及回波仿真技术对于反演地下介质层结构具有十分重要的意义。文中研究了探地雷达信号在有耗介质层中传播的回波仿真问题,基于Debye色散模型定义介质层电磁参数,讨论电磁波在地下介质层中的非恒Q衰减特性和模拟回波信号,得到了探地雷达脉冲在层状介质中传播的回波信号模型和反射回波曲线。仿真结果与当前通用的探地雷达数据仿真软件GprMax进行对比,证明了该方法的有效性。     

一种利用少快拍数据的卫星导航高动态干扰抑制算法

在高动态环境中,由于干扰来向在短时间内的剧烈变化,利用接收数据协方差矩阵的常规卫星导航干扰抑制算法失效。为了解决快拍数据不足的问题,该文提出一种仅利用少快拍数据的卫星导航高动态干扰抑制算法。首先,通过利用干扰信号空间谱的稀疏特性,仅用少数快拍甚至一个快拍来估计干扰来向;然后,利用估计的干扰来向构造干扰子空间,并通过正交子空间投影算法抑制干扰。仿真实验验证了该算法的有效性。     

A NOVEL UNIVERSAL PREPROCESSING APPROACH FOR HIGH-RESOLUTION DIRECTION-OF-ARRIVAL ESTIMATION

A novel universal preprocessing method is proposed to estimate angles of arrival,which is applicable to one-or two-dimensional high resolution processing based on arbitrarycenter-symmetric arrays (such as uniform linear arrays, equal-spaced rectangular planar arraysand symmetric circular arrays). By mapping the complex signal space into the real one, the newmethod can effectively reduce the computation needed by the signal subspace direction findingtechniques without any performance degradation. In addition, the new preprocessing scheme itselfcan decorrelate the coherent signals received on the array. For regular array geometry such asuniform linear arrays and equal-spaced rectangular planar arrays, the popular spatial smoothingpreprocessing technique can be combined with the novel approach to improve the decorrelatingability. Simulation results confirm the above conclusions.     

一种基于正交加权约束的GPS抗干扰盲算法

针对GPS信号C/A码的周期重复特性,联合CAB算法和子空间技术提出了一种盲自适应波束形成方法。该算法通过将CAB算法的权矢量和控制矢量约束到干扰导向矢量的正交补空间内,使之在期望信号方向上产生高的增益,并在干扰方向上形成零陷。该方法具有盲处理、收敛速度快和低计算复杂度等优点。仿真结果证明了算法的有效性。     

基于随机滤波的探地雷达成像方法

探地雷达是一种超宽带雷达系统,若按传统的奈奎斯特采样,雷达回波信号需要大量空间存储。压缩感知可以实现利用少量的测量值对稀疏信号进行重构,其中最为关键的是测量矩阵和重构算法的选择。本文将压缩感知应用于探地雷达成像,并利用随机滤波的思想选择测量矩阵,可以有效减少测量矩阵中非零值的个数。利用正交匹配追踪算法对信号进行重构,算法简单,降低了数据的存储量和运算复杂度,该算法同样可以对时间和空间上同时压缩的数据进行成像。最后,本文给出基于时间连续信号的GPR接收机一种CS实现方案。仿真结果表明,本文提出的成像方法可以以少量数据精确地对信号进行重构,并且运算量少。