LFM目标回波信号的Duffing振子检测方法

主动声纳探测水下目标时,目标散射特性以及水声传播特性会对接收回波产生影响.针对水中沉底与掩埋目标探测时存在的混响干扰强、信混比低等问题,本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的变频Duffing振子检测方法.在发射LFM信号探测水下目标时,目标回波信号为多个LFM信号线性叠加的形式,不符合Duffing振子的单频检测条件.基于FRFT理论,提出了在最佳FRFT域上对LFM回波信号进行傅里叶逆变换的解调频方法.并根据亮点模型,推导了多亮点LFM回波信号解调频后的信号形式.由理论分析可知,解调频后的单频信号数量与亮点数量一致,频率大小与亮点时延及发射信号参数有关,为未知参量.针对解调频后频率及数量未知这一问题,提出了变频Duffing振子系统检测模型,通过改变系统内置策动力频率,自主地搜索单频信号信息,实现了低信混比下LFM目标回波信号的检测及亮点数量的估计.湖试沉底及海试掩埋实验数据处理结果验证了方法的有效性及可行性.     

一种基于分数阶傅里叶变换的主动声自导回波检测方法

研究一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的主动声自导回波信号检测方法.在主动声自导中chirp类信号是常用的主动目标探测信号之一.由于分数阶傅里叶变换在处理chirp类信号时具有巨大优势,提出一种新的chirp类回波信号检测方法,通过对回波信号进行FRFT处理与相关处理可实现对目标的有效检测.仿真结果表明,与传统拷贝相...     

基于FRFT的频域自适应匹配滤波器检测方法

针对浅海混响背景下频域自适应匹配滤波器检测性能下降的问题,提出基于分数阶傅里叶变换（FRFT）的频域自适应匹配滤波器检测方法,该方法利用模板匹配技术,采用滑动窗对接收信号进行最优阶次分数阶傅里叶变换,然后将此过程中得到的FRFT域图与参考信号最优阶次傅里叶变换FRFT域图进行匹配,将离差平方和作为评价相似度的指标,即对离差平方和最小值的位置进行滤波,并对滤波后的信号进行最优阶次分数阶傅里叶逆变换,从而实现混响背景下的目标检测。仿真结果表明,在信混比为-15 dB的情况下,该算法可显著提高频域自适应匹配滤波器的检测性能。     

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。     

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.     

分数傅立叶变换域的一种鲁棒性图像水印算法

为了进一步提高水印算法的鲁棒性,选取chirp信号作为水印信号,将其嵌入到图像的离散分数傅立叶变换域中.使用分数傅立叶变换阶次和嵌入位置作为算法中的两个密钥,并根据chirp信号在分数傅立叶变换域呈现冲激的特征来检测水印信号.同时还在图像的离散傅立叶变换中频区域嵌入水印模板,有效补偿几何攻击带来的图像损失.仿真实验结果证明,算法具有很好的安全性和不可见性,不仅可以很好的抵抗常用的信号处理操作,对几何攻击也有很好的鲁棒性.     

基于分数阶傅里叶变换的非同步水下测距影响因素研究

如何提高水下测距精度是水声测距的要点和难点。本文采用线性调频信号(LFM)为发射信号,使用分数阶傅里叶变换(FrFt)处理提高距离分辨率,在已测海底深度的前提下,利用界面反射信号与直达信号的声程差对非同步条件下测量水下声源的精确距离的影响因素进行研究,并通过海上实验验证得到使用LFM信号利用分数阶傅立叶变换可有效提高测距精度,在已知海深的前提下可精确测量非同步发射源位置,测量精度与已知海深精度和发射信号时间带宽积有关。     

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号检测算法

针对复杂噪声背景下线性调频信号检测问题,利用分数阶Fourier变换具有解除时频耦合和信号在分数阶Fourier域呈现能量谱的高度聚集的特性,得出一种基于分数阶Fourier变换的信号检测算法,并将算法用于高斯白噪声和色噪声背景中信号检测。仿真结果表明,该算法对高斯、非高斯色噪声中的线性调频信号检测均有良好的检测性能。     

分数阶傅里叶变换与雷达目标检测

根据雷达目标检测的特点,阐述分数阶傅里叶变换的原理,针对雷达中的线性调频信号,详细描述了分数阶傅里叶变换和LMS自适应滤波相结合的检测步骤。最后对分数阶傅里叶变换算法进行不同步长和不同阶数的收敛性能仿真和分析。     

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。     

基于STFT的跳频信号参数估计

针对跳频信号的非平稳性和频率的时变性,文章采用短时傅里叶变换（STFT）对跳频信号进行了分析,并基于STFT对跳频信号的跳频周期、跳频时刻和跳频频率等参数进行了估计。最后分析了窗宽对参数估计的影响。仿真结果表明,采用STFT方法可以有效估计出跳频信号的特征参数,为通信侦察系统进行跳频信号分选打下了良好的基础。     

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.     

一种强干扰背景下雷达目标检测算法

将WVD和Hough变换相结合,利用时频聚集性和Hough变换点的累积得到的信号的检测结果,用来检测雷达目标回波信号。然而在强干扰低信噪比下检测能力有限。利用线性调频信号瞬时频率的线性特征,只采用信号WVD时间段的中间部分值进行Hough变换,在时频平面上对WVD的结果进行时间轴上的截取技术,对检测算法作了改进。通过仿真结果表明,改进的检测算法在低信噪比和强干扰环境下能有效地检测出目标信号。     

利用宽带信号获得水中复杂目标亮点信息的两种方法

一个复杂目标的回波可以等效成若干散射亮点回波叠加的结果。本文介绍了2种利用低频宽带信号获得目标亮点信息的方法。一种是以分数阶傅立叶变换为基础的亮点获取方法,该方法仅限于信号为线性调频脉冲的情况;另一种方法是采用对宽带回波信号频谱的二次谱分析的方法获得目标的亮点信息,对宽带信号的形式并没有限制。并给出了2种方法计算仿真和模型测试的结果。     

混响背景下回波信号起始位置提取*

对回波信号起始位置的提取是水下目标检测和识别的关键因素之一。在实际工作中,主动声纳接收到的信号既包含真正的目标回波信号,也包含大量的海洋噪声和混响,而回波信号往往淹没在背景噪声中,因此难以准确提取回波信号的起始位置。论文将分数阶傅里叶变换引入到回波信号检测中,利用滑动窗对回波信号进行截取,当截取后的信号与发射信号在FRFT域的峰值位置相匹配时即可提取出回波信号的起始位置。仿真结果显示论文方法有较好的效果。     

匹配傅里叶变换技术的研究与应用

首先分析匹配傅里叶变换的特点,阐述了将匹配傅里叶变换应用于线性调频信号的优点,将其与传统的傅里叶变换进行比较,说明匹配傅里叶变换是线性的。最后将匹配傅里叶变换应用于高动态信号多普勒频率偏移的仿真中,实验结果表明了此算法能够更好地去除混合信号中的噪声,准确地估计出信号的频偏。     

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和RBF神经网络的升船机配电网单相接地故障研究

单相接地故障在陆地电网中为最常见的故障,若不能及时排查可能发展成相间短路等故障,严重威胁系统的安全性。文章引入馈线终端设备（FTU）对配电网进行监测,提出了一种基于分数阶傅里叶变换（FRFT）和径向基（RBF）神经网络结合的方法,针对单相接地故障进行识别。通过FTU监测配电网的电压数据,选取FRFT提取故障波形的能量率作为特征向量,最终利用训练过的RBF神经网络对故障进行识别定位。仿真试验结果表明：当FTU正常运行或发生信号丢失时,RBF神经网络均能够准确、高效地定位单相接地故障。     

近底流速试验研究及随机相位分布

在明渠清水条件下,测量不同水深情况下近底流速瞬时分布,得知近底流速符合平稳随机过程。依据大量实测试验数据,利用傅立叶变换将时域内流速脉动信号转化到频域内进行谱分析,应用统计分析发现随机相位角服从正态分布,为近底流速谱的建立奠定基础。