基于STFT与WVD的LPI雷达信号检测

魏格纳分布（WVD）因具有高分辨率、能量集中性和时频边缘特性而成为时频分析的有力工具,然而当处理多分量信号时不可避免的存在交叉项的干扰,因而阻碍了WVD的应用.短时傅里叶变换（STFT）不存在交叉项,但时频分辨力较差.为此本文提出了基于STFT与WVD联合的低截获概率（LPI）雷达信号检测算法,该算法在保证优良时频聚集性和分辨力的同时可以处理多分量信号.仿真实验表明该算法能有效抑制交叉项的干扰,并且在低信噪比条件下可以对LPI雷达信号进行检测.     

基于FRFT的强时频干扰抑制方法

混响是影响双基地或多基地声呐对水中目标探测识别的最主要干扰,提高抗混响能力对识别水中目标有极其重要意义。本文针对混响对目标回波的强时频干扰特性,基于分数阶傅里叶变换所具有的时频耦合分离特性,研究一种基于分数阶傅里叶变换的强混响抑制方法,并进行模拟仿真和水池测试研究,研究结果验证算法的有效性。本算法适用于信号形式为线性调频的宽带信号抗混响干扰,将脉冲信号在分数阶变换域进行尺度压缩,进而将目标信号和干扰信号在变换域中进行分离,有效达到抗混响的目的。     

基于FRFT的强时频干扰抑制方法

混响是影响双基地或多基地声呐对水中目标探测识别的最主要干扰,提高抗混响能力对识别水中目标有极其重要意义.本文针对混响对目标回波的强时频干扰特性,基于分数阶傅里叶变换所具有的时频耦合分离特性,研究一种基于分数阶傅里叶变换的强混响抑制方法,并进行模拟仿真和水池测试研究,研究结果验证算法的有效性.本算法适用于信号形式为线性调频的宽带信号抗混响干扰,将脉冲信号在分数阶变换域进行尺度压缩,进而将目标信号和干扰信号在变换域中进行分离,有效达到抗混响的目的.     

小波变换在SAR图像舰船尾迹检测中的应用

针对小波变换在SAR图像舰船尾迹检测中的应用,本文首先对原始的SAR图像进行预处理,抑制强目标和强斑点;然后进行Radon变换,计算所有峰值截面和小波函数的连续小波变换,对提取的参数进行基于信号聚类算法进行决策判定得到真实峰值,基于方向梯度算法检测尾迹起点;最后利用真实峰值与小波函数匹配实验进行验证算法的有效性。实验结果表明,高斯小波和墨西哥帽小波与线性特征所对应的峰值匹配程度较好,极大地提高了真实目标峰值的检测率,减少虚假线性特征的影响。     

基于谱图-Radon-二维小波变换方法

线性调频信号已经得到广泛的应用,通过谱图-Radon变换可以有效的检测线性调频信号的参数,但是当信噪比过低时,使用谱图-Radon变换就很难有效检测线性调频信号的参数,为此提出了基于谱图-Radon变换-二维小波变换的线性调频信号检测方法,仿真实验表明该方法能在低信噪比情况下检测出线性调频信号所对应的峰值。     

基于 PWHT 的 STLFMCW 信号检测算法磁

针对雷达情报侦察中对称三角调频连续波（STLFMCW）信号的检测问题,论文将Wigner-Hough Transform （WHT）对线性调频（LFM）信号的最优检测理论与雷达信号处理中脉冲累积的思想相结合,提出了周期WHT（PWHT）算法,并对该算法的性质进行了具体分析。同时根据STLFMCW 信号与线性调频连续波（LFMCW）信号的联系,提出了将PWHT算法用于STLFMCW信号的检测流程,最后用Matlab对该算法进行了仿真验证。仿真结果表明,在相同的条件下,当信噪比为-3dB时,Pseudo Wigner-Ville变换、WHT、分数阶Fourier变换与本文算法对STLFMCW信号的检测性能都很好;然而当信噪比降到-9dB时,与其它三种算法相比,文中算法对STLFMCW信号的检测性能明显更加优越。     

基于FRFT的地脉动频散效应探测方法

针对由台风引起的地脉动信号中频散效应,由FRFT变换对LFM类信号良好的聚焦性,及其对调频率和中心频率的检测和估计。首先对整段地脉动时域信号的线性类要素进行检测和估计,验证了分数阶傅立叶变换在高信噪比下对线性调频信号的检测的优越性;然后,类比短时傅立叶变换,对信号进行窗口化的FRFT变换,将结果与时频图拟合,可以发现利用分数阶傅立叶变换对地脉动信号进行处理,可以更加精确的估计频散信号的调频率变化范围和起始频率,更好的验证地脉动信号的频散效应。     

基于WVD和Hough变换二值积累的信号检测方法

WVD-Hough变换是检测多分量线性调频信号的有力工具,但当多分量线性调频信号能量相差较大时,采用WVD-Hough变换进行检测,就会导致强信号对应峰值的平台将弱信号所对应的峰值掩盖掉。虽然可以通过基于＂CLEAN＂思想的算法将信号一一检测出来,但带来的计算量急剧增大。为此在WVD-Hough变换的基础上提出了基于WVD-Hough变换的二值积累方法,该方法可以同时检测出强信号以及被强信号平台掩盖的弱信号,具有很大的实用价值,仿真的结果验证了算法的有效性。     

一种改进的分数阶Fourier变换目标检测算法

传统的信号检测和噪声分离方法只限于在时域或是频域进行,如果信号和背景噪声有很强的时频耦合,就难于在时频域得到好的检测结果。对此提出了分数阶Fourier变换检测算法做出改进,新的算法具有解除时频耦合和抑制噪声的特性,当选择合适的旋转角度使之与处理信号相匹配,就可以在分数阶Fourier域获得较好的检测结果。仿真实验中利用改进的分数阶Fourier变换算法对运动目标进行检测,结果表明新的分数阶Fourier算法的检测性能优于原分数阶Fourier变换。     

RBF神经网络混沌背景下微弱信号检测方法研究

船舶信号检测系统在检测水场压力值等信号时,会遇到海浪、强风等较强的噪声干扰。为了有效降低信噪比,提取微弱信号,本文提出基于RBF神经网络的混沌背景下微弱信号的检测方法。该微弱信号检测方法基于混沌动力学和静力学原理,利用RBF神经网络算法将敏感程度高的混沌振子与RBF神经网络拓扑结构相结合,构建抗干扰能力强、接收信号能力强的微弱信号检测系统。     

时频分析在宽带信号检测中的应用研究

该文以时频分析中最典型的Wigner Ville分布在宽带信号检测中的应用展开讨论 ,与传统的处理方法进行比较 ,着重突出了其时频特征分离的特性。对比匹配滤波器进行了宽带确知信号的检测 ,指出基于互Wigner Ville分布的检测方法能够达到匹配滤波器的检测效果。在此基础上提出了采用时变滤波的改进方法 ,最后讨论了信号时宽、带宽对检测性能的影响。     

Instantaneous frequency estimation of multi-component Chirp signals in noisy environments

A classical time-varying signal,the multi-component Chirp signal has been widely used and the ability to estimate its instantaneous frequency(IF) is very useful. But in noisy environments,it is hard to estimate the IF of a multi-component Chirp signal accurately. Wigner distribution maxima(WDM) are usually utilized for this estimation. But in practice,estimation bias increases when some points deviate from the true IF in high noise environments. This paper presents a new method of multi-component Chirp signal IF estimation named Wigner Viterbi fit(WVF) ,based on Wigner-Ville distribution(WVD) and the Viterbi algorithm. First,we transform the WVD of the Chirp signal into digital image,and apply the Viterbi algorithm to separate the components and estimate their IF. At last,we establish a linear model to fit the estimation results. Theoretical analysis and simulation results prove that this new method has high precision and better performance than WDM in high noise environments,and better suppression of interference and the edge effect. Compared with WDM,WVF can reduce the mean square error(MSE) by 50% when the signal to noise ration(SNR) is in the range of -15dB to -11dB. WVF is an effective and promising IF estimation method.     

射频信号时间域反射法监测液位

为了动态监测槽罐中液体的液位，利用时间域内射频信号在液体和空气中的响应特性测试液体的液位．在测试过程中通过网络分析仪将射频信号输入到自行设计的测试探针上，测试其S11参数，得到信号在空气和水中的频率响应，并经傅立叶变换至时域内．探针周围介质变化会引起反射信号相应的变化，结合信号在介质中的传播速度确定液体的液位．实验结果表明，射频信号时间域反射法能够精确、动态地监测液体的液位变化．与其它测试方法相比精度高，能实现自动化测试，尤其适合多层液位的测量．     

Blind source separation based on time–frequency morphological characteristics for rigid acoustic scattering by underwater objects

Separation of the components of rigid acoustic scattering by underwater objects is essential in obtaining the structural characteristics of such objects. To overcome the problem of rigid structures appearing to have the same spectral structure in the time domain, time–frequency Blind Source Separation (BSS) can be used in combination with image morphology to separate the rigid scattering components of different objects. Based on a highlight model, the separation of the rigid scattering structure of objects with time–frequency distribution is deduced. Using a morphological filter, different characteristics in a Wigner–Ville Distribution (WVD) observed for single auto term and cross terms can be simplified to remove any cross-term interference. By selecting time and frequency points of the auto terms signal, the accuracy of BSS can be improved. An experimental simulation has been used, with changes in the pulse width of the transmitted signal, the relative amplitude and the time delay parameter, in order to analyzing the feasibility of this new method. Simulation results show that the new method is not only able to separate rigid scattering components, but can also separate the components when elastic scattering and rigid scattering exist at the same time. Experimental results confirm that the new method can be used in separating the rigid scattering structure of underwater objects.     

基于先验信息的自适应核函数设计

针对多分量线性调频信号，提出一种新的自适应核函数，并给出了有效的核参数估计方法。相对于自适应高斯核函数而言，该核函数既能获得更好的交叉项抑制效果，又避免了较大的信号能量损失，因而是一种更好的核函数。计算机仿真结果验证了其有效性。     

基于二值HT的多LFM信号检测

Wigner-Ville分布对于单分量LFM信号有很好的时频聚集性,但WVD是二次型变换,故对信号环境中复杂的多LFM信号不可避免的存在交叉项的干扰。HT可以消除交叉项的影响,能够很好的对多个LFM信号进行检测,但存在大信号淹没小信号的现象。提出二值HT能够很好的解决上述问题,为多LFM信号的检测技术提供理论依据。     

水下目标几何声散射形态学特征的时频域盲分离（英文）

Separation of the components of rigid acoustic scattering by underwater objects is essential in obtaining the structural characteristics of such objects. To overcome the problem of rigid structures appearing to have the same spectral structure in the time domain, time-frequency Blind Source Separation(BSS) can be used in combination with image morphology to separate the rigid scattering components of different objects. Based on a highlight model, the separation of the rigid scattering structure of objects with time-frequency distribution is deduced. Using a morphological filter, different characteristics in a Wigner-Ville Distribution(WVD) observed for single auto term and cross terms can be simplified to remove any cross-term interference. By selecting time and frequency points of the auto terms signal, the accuracy of BSS can be improved. A simulation experimental has been used to analyze the feasibility of the new method, with changing the pulse width of the transmitted signal, the relative amplitude and the time delay parameter. And simulation results show that the new method can not only separate rigid scattering components, but can also separate the components when elastic scattering and rigid scattering exist at the same time. Experimental results confirm that the new method can be used in separating the rigid scattering structure of underwater objects.     

基于分数阶傅里叶变换的声呐探测信号鉴别

针对水下声发射源较多,为能准确鉴别敌我声呐发射源问题.利用数字水印技术,结合分数阶傅里叶变换(FRFT)的良好时频特性,提出了基于分数阶傅里叶变换的声呐水印方法,通过在声呐信号的分数阶傅里叶变换域进行数字水印的嵌入,结合声呐信号在分数阶傅里叶变换的系数特性,选择合适的水印位置.利用嵌入前与嵌入后信号的特性自适应设定水印检测阈值,实现对声呐信号的鉴别.通过仿真分析验证了该方法的可行性,在仿真结果中示出该方法在保证具有较高的分辨力,以及较大的水印容量的同时,水印的鲁棒性较好,检测精度得到了进一步的提高.