一种基于协方差矩阵子矩阵的干扰抑制方法

研究如何抑制水面干扰,检测出水下目标是当前水声信号处理领域的研究重点。本文首先对接收数据协方差矩阵进行特征分解,利用每个特征值及其对应的特征向量生成子矩阵,然后根据目标的预估方位分离出目标信号占主导的子矩阵,累加重构协方差矩阵,从而达到抑制干扰的目的,提高输出信干比和目标方位估计准确性。数值仿真结果表明,该干扰抑制方法能够很好地抑制干扰,提取目标信息,检测出感兴趣目标,为后续的目标识别与跟踪创造有利条件。     

一种引入U-D矩阵分解的加速度模型卡尔曼滤波算法

在机动目标加速度模型的标准卡尔曼滤波算法中,由于在量测更新的协方差阵计算中有个矩阵与一个半正定矩阵相减的运算,当它在小型机和微机上实现时,有可能导致协方差阵P出现不对称或负定的情况.所以在机动目标加速度模型的标准卡尔曼滤波算法的基础上,引入U-D矩阵分解,构造出一种协方差平方根自适应滤波算法,用来解决卡尔曼滤波的数值稳定性问题.它从原理上保证协方差阵在递推计算过程中始终保持正定性,具有速度快,精度高,计算量少的特点,有一定的应用价值.     

矢量矩阵处理在海面水声处理中的应用

从最小二乘法的思想出发,研究海面上多干扰信号产生的无法探测区域及干扰信号和有用信号频谱无法区别的情形下,利用矩阵滤波器来抑制海上多目标干扰的情况,通过矢量矩阵对水下目标准确定位,实现有用信号的快速识别,最后通过实验证明本方法的有效性。     

相关噪声背景下声矢量阵目标方位估计

传统的矢量水听器数据处理方法将单个矢量水听器的输出用一复数向量来表示,没有充分利用矢量水听器各振速通道的正交特性,为此提出了用复四元数对矢量水听器的输出数据建模,将矢量水听器输出的三个振速分量用复四元数的三个虚部表示,保留了矢量水听器各阵元的正交性,对相关噪声有较好的抑制能力。针对声源的非平稳特性,将观测数据分成多个子段,计算每个子段的协方差矩阵并进行向量化处理,通过一正交映射,消除干扰噪声,最后对去除噪声的伪协方差矩阵做特征值分解,利用MUSIC算法原理建立目标的方位估计公式。算法降低了对声源信号平稳性要求,对相关噪声有较强的鲁棒性。     

海底水平阵的空域矩阵滤波干扰抑制方法

针对矩阵滤波在水平阵的应用问题,提出一种将矩阵滤波应用于海底水平阵的方法。该方法首先利用最小二乘矩阵滤波器对阵列信号进行空域滤波,然后利用浅海海底水平阵进行匹配场定位,并在相同基阵孔径和阵元条件下,与拖曳阵的滤波定位效果进行比较。仿真结果表明,海底水平阵矩阵滤波方法能够有效地抑制给定区域的噪声干扰,实现对水下弱目标定位的目的。且在相同基阵孔径和阵元条件下,置于海底水平阵的干扰源抑制效果要优于拖曳水平线列阵。     

高分辨估计多目标方位的研究

采用的是加权多目标分类算法(WMUSIC方法)来提高空间方位估计的方法。它利用阵列输出的协方差矩阵中噪声空间较好的估计多目标的方位，是一种超分辨率的方位估计算法，具有比传统MUSIC更好的分辨率和精确度。本文对其进行了详细的阐述及计算机仿真。     

分块矩阵的应用——阿达玛矩阵的性质

给出了阿达玛矩阵的定义,再利用矩阵分块理论采用技巧性方法研究了阿达玛矩阵的性质。     

基于距离参数化EKF滤波器的纯方位目标运动分析

针对纯方位机动目标运动分析问题,提出一种距离参数化EKF(RPEKF)滤波器设计方法,该方法能够有效降低探测平台与目标初始距离不确定性影响,提高目标运动状态估计滤波收敛性。针对水面目标典型机动形式,给出一种适用于RPEKF滤波器目标机动检测方法,基于评估目标方位角观测误差与目标运动状态协方差矩阵检测目标机动,通过重置滤波器保证目标运动状态估计滤波稳定。数字仿真分析结果表明,本文提出的算法能够实现对水面机动目标运动要素的快速无偏估计。     

一类带子块约束的矩阵方程的求解

考虑矩阵方程AXB=D在约束条件X([1r∶,1∶s])=X0下的可解性问题,其中X([1∶r,1∶s])表示矩阵X的前r行,前s列组成的子矩阵。给出了此问题有解的充分必要条件,并在有解时给出了通解的显式表示。     

基于稀疏表示的NMF抗混响方法

在浅海环境中,由于受到混响的影响,主动声呐接收到的信号混淆不清。针对上述问题,提出一种基于稀疏表示的非负矩阵分解(non-negative matrix factorization, NMF)抗混响方法。利用稀疏表示方法处理主动声呐回波信号,然后根据信号的稀疏性,构建基于非负矩阵分解的Kullback-Leibler(KL)问题,通过梯度下降法给出迭代规则,进而得到了目标信号矩阵中的协方差估计。仿真结果表明,相对其他去混响方法,该方法能够有效抑制混响,提高对水下目标的识别率。     

某型有源雷达干扰弹压制区的计算与仿真

根据有源雷达干扰弹的特点,运用MATLAB运用数学工具对有源雷达干扰弹干扰活动目标侦察雷达时的压制区进行了计算和仿真,并分析了不同条件下压制区的特点和规律,提出了一种有源雷达干扰弹干扰活动目标侦察雷达时的压制区的计算方法。     

未来空域窗体制下小口径舰炮反导效能分析

针对高射速小口径舰炮如何进行防空反导的问题,文章论述了未来空域窗的构造和设计,并通过仿真比较不同射击误差协方差矩阵和空域窗半径下的毁伤效能,得出不同射击协方差矩阵和空域窗半径影响了未来空域窗毁伤区域的大小。因此,在保证一定命中概率的前提下,通过调整射击误差协方差矩阵和未来空域窗半径可以有效提高空域窗毁伤区域的大小,从而在目标大范围机动的情况下,保证了舰炮的反导效能。     

多目标干扰环境中威胁目标自动跟踪方法

针对多目标干扰环境中威胁目标发现与跟踪困难的问题,研究一种基于随机有限集(RFS)的高斯混合概率密度假设(GM-PHD)滤波的算法,建立目标的随机有限集形式的运动和观测模型,利用卡尔曼滤波的预测和更新过程,对被动声呐输出的多目标方位和窄带线谱同时进行跟踪,利用所提取窄带线谱能量作为不同方位目标的输出检测量,可实现对包含线谱的窄带威胁目标的自动跟踪。试验数据的处理结果表明,所提方法可以实现在多目标的复杂情况下对感兴趣的威胁目标的自动跟踪。     

目标回声分类特征的冗余性评价

对目标回声分类特征的冗余性进行评价与分析.对于2个特征维之间的冗余性,采用基于特征间线性相关系数作为冗余性度量,通过特征的相关系数矩阵分析了特征维之间的冗余度.此外,本文提出了基于特征协方差矩阵近零特征值的冗余性度量,据此可以进一步分析特征组内部的多维组合冗余.最后,利用以上2种冗余性度量,对5种目标回声分类特征各自的...     

A new source number estimation method based on the beam eigenvalue

Most source number estimation methods based on the eigenvalues are decomposed by covariance matrix in MUSIC algorithm. To develop the source number estimation method which has lower signal to noise ratio and is suitable to both correlated and uncorrelated impinging signals, a new source number estimation method called beam eigenvalue method (BEM) is proposed in this paper. Through analyzing the space power spectrum and the correlation of the line array, the covariance matrix is constructed in a new way, which is decided by the line array shape when the signal frequency is given. Both of the theory analysis and the simulation results show that the BEM method can estimate the source number for correlated signals and can be more effective at lower signal to noise ratios than the normal source number estimation methods.     

基于分形理论和二次分割的图像裂缝特征提取方法与应用

在役跨海桥梁、港口工程等的服役环境恶劣，多数情况下采集到的裂缝图像背景复杂、噪声干扰较多。为了克服现有技术存在的不足，提出一种基于分形理论和二次分割的图像裂缝特征提取方法。该方法采用分形参数作为裂缝图像的特征参数，能优先抑制裂缝图像中产生干扰过多的问题，有效克服灰度不均匀、噪声块多和背景复杂的干扰因素，同时基于二次分割理论，结合两种不同的算法特点，利用粗分割排除干扰区域，利用细分割对目标区域内裂缝精准分割，实现混凝土结构裂缝目标准确有效的提取，具有更好的分割效果。     

红外序列图像帧间匹配算法研究

文章在现有单帧图像检测算法的基础上,提出了一种可同步跟踪运动目标的帧间匹配算法。算法采取对相邻两帧间像素点匹配,匹配过程与当前两帧外的其余帧无关,把匹配结果兴趣区域像素点对应的另一个全零矩阵位置值赋为1,顺利输入检测后的单帧图像,执行匹配操作,实时形成目标运动轨迹。该算法结构简单、存储量少、计算速度快,硬件平台要就低,可有效地完成对多个目标、交叉目标、迎头目标的检测与跟踪。根据仿真和实拍照片的试验,证实了算法理论上的优点,有较高的应用价值。     

基于干涉矩阵的拆卸序列规划算法研究

为解决拆卸序列规划理论算法存在的求解空间过大的问题,提出一种基于干涉矩阵的规划算法。该算法用于涉矩阵和干涉图来表现装配体零部件间的约束关系,通过对干涉矩阵的分析处理,简化干涉图,生成拆卸序列,达到了缩减求解空间的目的,保证了算法同工程实际的一致性,提高了实际应用和软件编程的能力。     

编队条件下主动声纳抗假目标干扰分析及对策

研究编队条件下同频假目标干扰及对策。首先分析假目标干扰在空域、频域上的能量干扰机理,以声纳方程为基础,建立了统一的干扰方程。以典型的小型编组为例,分析了各种类型的同频假目标干扰程度,并进行了数值仿真,结果表明：1）相同波形信号的同频假目标干扰最严重;2）通过频率分集可以有效减小同频假目标干扰,通过量程分集可以迅速有效判断真假目标。研究成果可为编队条件下主动声纳的作战使用和抗干扰技术改进提供决策依据和理论参考。