自适应信号分解方法在主动声呐信号处理中的应用研究

利用基于“Matching Pursuit”算法的自适应信号分解方法,探讨了主动声呐信号处理中多目标回波的检测及参数估计问题。该方法既能实现多目标分辨,又能提取出更多的目标特征信息,所以能够充分发挥宽带信号的优势。再者,不仅对更广泛类型的发射信号具有普适性,而且分解结果能为下一段接收数据的选取提供参考信忠。因而,同已有的信号处理方法相比,该方法具有明显的优越性,是一种比较好的信号分析方法。仿真实验证明了该方法的有效性。     

Robust统计在主动声纳分裂波束目标方位走向估计中的应用

主动声纳通常采用分裂波束双通道互谱法进行目标方位估计，但信号处理过程中目标回波脉冲长度往往和信号处理帧周期长度不匹配，或者在整个信号处理帧周期的信噪比不一致，造成瞬时方位估计目标走向算法具有较大的误差，不利于目标参量估计与分类。采用Robust统计对瞬时方位估计数据进行处理，能够有效降低目标方位走向估计的误差。本文通过对Huber估计进行了分析并提出了改进Huber估计，给出了其工程实现算法，实验验证该Robust统计在降低目标方位走向估计误差上具有稳健收敛的性能。     

一种后置平滑自适应相干累积算法

自适应相干累积器（ACI）在检测和跟踪方面明显优于自适应线谱增强器（ALE），存在的问题是稳态失调较大．本文提出一种后置平滑的自适应相干累积算法（PS-ACI）能明显而有效地降低ACI的稳态失调误差。这是通过在常规的自适应环外，暗加一个权系数序列的平滑滤波器，从而获得较好的稳态性能，其代价只是增加了部分运算量，用现代高速VLSI器件实时实现并不困难。计算机仿真结果证实了理论分析的正确性。     

基于空间平滑处理的稳健宽带高分辨方位估计算法

实际系统中阵列误差导致的模型失配问题一直是高分辨方位估计技术走向实用化的一个瓶颈。相对于窄带信号,宽带信号阵列模型误差更加复杂和多样,通过建立宽带阵列信号误差模型,得出了基于空间平滑的稳健的宽带高分辨算法是一种抑制阵列误差的有效方法的结论,这种基于空间平滑的宽带高分辨算法,通过空间平滑后对各频率处不同子阵的互谱密度矩阵求和,一定程度上减弱了阵列误差的影响,具有较高的稳健性。本文结合消声水池试验,分析并验证了其效果。     

滤波求和恒定束宽波束形成器设计

文章在深入分析连续阵的恒定束宽波束形成理论基础上，将阵元权系数等效为两级滤波器，第一级只该与基阵的孔径分布有关，第二级只与基阵的维数有关，给出了滤波器的设计方法。通过时域的滤波求和实现恒定束宽波束形成，避免了频域分解，降低了运算量。该方法可用于一维、二维和三维情况，并且适用于任意带宽。基于非均匀线阵的计算机仿真表明该方法的恒定束宽效果是令人满意的。     

高分辨频率估计的数字信号处理系统设计

介绍了以高速数字信号处理芯片ＴＭＳ３２０Ｃ３０为核心的数字信号处理系统。该系统具有１２位高速Ａ／Ｄ转换,转换时间８００ｎｓ。ＡＤ工作方式采用连续时间采样,不需ＣＰＵ干预,可进行全速转换,同时还具有８＋４位高速双通道Ｄ／Ａ输出,８位输入输出数据接口,６４ＫＲＡＭ,其中８ＫＲＡＭ与ＰＣ机共用构成主从工作方式,系统采用子空间旋转不变法（ＥＳＰＲＩＴ）估计频率。文中给出了系统原理及硬件设计框图、高分辨频率估计算法及Ｃ３０机器语言设计思想,最后给出了系统实验结果。     

空间重采样法恒定束宽波束形成器设计

本文视均匀线列阵为连续线阵的均匀离散采样，将宽带方位估计中的空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中，并从滤波器设计的观点出发，将阵元权系数等效为空间滤波器的脉冲响应，提出用恢复公式计算不同频率所对应的阵元权系数，从而利用频域波束形成的方法完成恒定束宽波束形成器设计。     

基于低阶近似分布源的目标方位估计

广义阵列流型描述的分布源模型,利用了一阶Taylor级数展开,使得模型与分布源空间能量分布形式无关,能够更加广泛地在实际中得到应用,称之为一阶近似分布源模型。研究表明,此种模型忽略高次Taylor级数项后带来的模型误差以及后续方位估计算法的性能损失,因此提出了二阶近似分布源模型,即利用二阶Taylor级数展开。新模型能够进一步减小模型误差,并且对相应的方位估计算法带来较大的性能提升。将分布源的一阶近似模型和二阶近似模型统称为低阶近似分布源模型。随后分析了低阶近似分布源模型在方位估计中的应用,提出了广义SMVDR算法。通过计算机仿真,验证了低阶近似分布源模型方位估计算法的性能,并且研究了分布源的低阶近似模型、空间频率模型和低阶Jacobi-Anger(JA)级数展开模型的模型误差。     

利用遗传算法的垂直命中导引律研究

导引问题是鱼雷实现精确制导,完成对目标有效攻击的关键.本文主要研究了将遗传算法用于鱼雷垂直命中导引问题.首先研究了遗传算法用于鱼雷导引的可行性和优势,在研究了遗传算法特性的基础上,提出了一种基于遗传算法的逐次变提前角自导导引算法,并且进行了相应的仿真试验研究.仿真结果表明,本文提出的基于遗传算法的垂直命中导引律具有响应速度快、鲁棒性强的优点,很好地解决了鱼雷导引过程中导引律的收敛性问题,具有工程实用价值.     

气体传感器在目标探测中的应用研究

本文在一定的基本假设条件下,利用湍流统计理论,研究了气体传感器的激励--地面作战平台尾气排放物的扩散模式,得到了多种战场环境下尾气排放物浓度的表达式.初步研究了气体传感器目标探测系统,进行了传感器的选型及静态标定研究,利用回归分析的方法,研究了其传输特性.对目标探测技术进行了研究,提出了初步探测方案.最后在一定的边界条件下利用随机模拟试验的方法获得了目标探测概率.