伪码-线性调频复合信号参数估计理论性能分析

针对伪码-线性调频复合信号参数估计的理论性能评价问题,该文分析了分步估计方法对参数估计的影响,给出了较高信噪比时分步估计方法的理论近似性能;推导了高斯白噪声环境中伪码-线性调频信号参数无偏估计的修正克拉美-罗下限(MCRLB)的解析表达式。利用伪码序列的统计特征推导出起始频率、调制斜率、初始相位及码元宽度参数联合估计的修正Fisher信息矩阵,从而得到各参数估计的MCRLB。对结果进行了对比分析,并通过数值仿真实验,证明了该理论下限的有效性。     

多跳无线传感器网络下信道感知的目标定位方法

针对资源有限、存在信道退化的无线传感器网络(Wireless sensor network, WSN),基于最大似然估计(Maximum-likelihood estimation, MLE)提出一种信道感知的目标定位方法. 把传感器观测数据量化为M位二进制序列,经过衰落信道多跳中继到达融合中心. 中继节点采用二元解码-前向中继策略,中继输出是被信道污染的中继信号的估计值. 在Rayleigh信道衰落和高斯信道噪声假设下,结合无线信道衰落的统计知识和解码策略, 推导了观测数据的似然函数,得到目标位置的最大似然估计. 此外,还推导了估计器性能的后验克拉美-罗下界(Cramr-Rao lower bounds, CRLB). 仿真结果表明,信道感知的方法能够减缓由于信道衰落和噪声所带来的定位性能的退化.     

基于STFAP的MIMO雷达运动目标参数估计的CRB研究

多发多收(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达在目标检测、参数估计等方面具有显著优势。目标参数估值的CRB被证明是系统设计和空时自适应处理(STAP)性能分析中的有力工具。该文针对采用频分正交信号的共置天线MIMO雷达,首先建立基于MIMO雷达的目标和杂波空-时-频信号模型;在此基础上,研究基于空-时-频自适应处理(STFAP)的MIMO雷达地面运动目标角度和多普勒参数最大似然估值的克拉美-罗界(CRB);最后通过CRB性能仿真分析验证了MIMO雷达STFAP有效消除动目标检测盲速,提高目标参数估计精度的优势。     

伽利略搜救信号FOA和TOA估计的克拉美-罗界

该文考虑信息位宽的不确定性,研究了单个伽利略搜救信号FOA(Frequency Of Arrival)和TOA(Time Of Arrival)估计的克拉美-罗界(CRB)。推导了伽利略搜救信号Fisher信息矩阵元素的计算表达式,利用单位冲激函数的性质和Parseval定理,将单位冲激函数的平方和转换到频域进行计算,得到了FOA和TOA估计的CRB的解析结果。数值分析,Monte Carlo仿真及实测结果表明,上述CRB具有有效性,可以用于评估上述参数估计算法的性能。     

正弦波信号频率估计快速高精度递推算法的研究

该文提出了一种正弦波频率估计的频偏校正算法,结合M-Rife算法精度高和频偏校正算法运算量小的特点,研究了一种快速高精度正弦波信号频率估计的递推算法。先对一个较短的截短信号序列用M-Rife算法进行频率初始估计,以此作初始值用频偏校正算法对一个更长的截短信号序列进行估计得到更精确的估计频率,并依此类推,在最后一步递推时,用M-Rife算法得到最终的估计频率。在信号序列较长时,该算法的运算量小于做一次FFT。仿真结果表明,该算法性能稳定,估计方差接近克拉美-罗限(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB),与M-Rife算法相仿。该算法便于实时地实现高精度频率估计。     

共形阵列天线MUSIC算法性能分析

该文在建立了三维共形天线阵列流形的数学模型基础上,将经典高分辨波达方向(DOA)估计方法多重信号分类(MUSIC)算法移植到共形阵列天线中;详细分析推导了MUSIC算法在共形阵列天线 (锥面阵列、柱面阵列、球面阵列)中的估计方差、克拉美-罗界(CRB);通过计算机仿真试验对比MUSIC算法在面阵(均匀线阵、均匀圆阵)与共形阵列中的性能函数以及估计方差,给出了MUSIC 算法在不同阵列形式中DOA估计性能的评估与比较,仿真结果显示MUSIC算法在不同阵列形式中的估计性能均随阵元个数以及信噪比的增加而变好,验证了理论分析的正确性。     

塔里木盆地克拉2气藏流体包裹体与油气充注运移期次

在薄片观察和成岩作用研究的基础上,对我国目前最大的气藏克拉2气藏储层中的流体包裹体进行测试分析,得出了与有机包裹体伴生的盐水溶液包裹体的捕获温度、盐度等参数以及有机包裹体的物理参数和成分数据,从而确定流体包裹体形成的先后序次,用线性回归法计算出上白垩统不同成岩期次的古地温梯度,分析了克拉2气藏油气的充注期次、演化运移特征和资源潜力.     

TDoA定位盲区分析与节点部署策略研究

以克拉美罗下界(CRLB)作为定位精度衡量指标进行分析，探讨到达时间差(TDoA)定位场景中定位盲区的产生条件，分析不同因素对定位盲区的影响。此外，以无线传感器网络(WSN)所覆盖区域的平均CRLB为目标函数，构建了传感器节点优化部署问题，并提出基于定位盲区预判断的遗传算法进行求解。仿真验证了单信号源定位时CRLB的性质以及定位盲区的产生条件和出现区域。仿真结果表明，采用所提基于定位盲区预判断的遗传算法获得的节点部署方案时，定位精度比均匀角度部署提高33.92%，比区域顶点部署提升13.74%，比直接遗传算法提升9.65%。     

外辐射源MIMO雷达机会信源选择与接收站布置联合设计

本文研究外辐射源多输入多输出（multiple-input multiple-output,MIMO）雷达目标位置和速度估计，通过控制接收站选用的机会信源个数来解决系统复杂度受限的问题.将机会信源选择变量引入到外辐射源MIMO雷达信号模型，基于此推导最优参数估计器及相应的克拉美罗界（Cramer-Rao bound, CRB）.以CRB为系统参数估计性能评价标准，对机会信源优化选择、接收站优化布置、机会信源选择与接收站布置联合优化三种优化方式性能进行对比，三者分别属于整数型、连续型及混合整数型的优化问题.仿真表明，在系统复杂度受限的情况下，三种优化方法都有利于提高外辐射源MIMO雷达的估计性能，但联合优化的性能最佳.     

大肠杆菌生物膜关键组分缺失对细胞性能的影响

大肠杆菌胞外存在复杂且种类繁多的生物膜组分，这些生物膜组分不仅在合成和组装过程中耗费大量的能源和底物，且某些组分还存在巨大的致病风险。为减少这些不利影响，作者采用Crisp-Cas9基因编辑技术，从基因水平分别去除大肠杆菌MG1655中非必需生物膜组分，构建了一系列非必需生物膜组分缺失突变菌株。对突变株的细胞特性进行考察，筛选具有优异特性的突变菌株。结果显示，敲除鞭毛fliE-R、fliY-T、flhE-D 、4型荚膜、唾液酸和聚- β-1,6-葡萄糖胺基因簇能促进菌株在M9培养基中的生长；敲除鞭毛基因簇flgN-L和胞外多糖类组分有利于PHB合成；敲除胞外多糖类组分基因簇或鞭毛的4个基因簇，能增强菌株膜通透性；去除大肠杆菌核心多糖能重塑代谢调控，促进克拉酸的生产。