波浪补偿稳定平台运动响应位移测量数据处理方法研究

针对波浪补偿稳定平台随船运动响应的特点,采用基于FFT时频转换的频域积分方法,结合Hilbert变换处理随船低频加速度信号积分的问题。试验结果表明,该方法可以有效实现测量信号的积分变换,为波浪补偿稳定平台的位移补偿提供有效的支持。     

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.     

ICA技术在舰船信号分析中的应用

随着船舶动力系统动力增强,内燃机的振动信号频次及幅度提高,振动信号的非线性冲击特性更加显著。传统的内燃机信号分析通过统计算法分析信号的幅值变换,信号频率变换通过时域变换完成,而信号的非线性冲击特性对动力系统性能影响较大,需要进行滤除。ICA是一种基于Hilbert变换的信号分析方法,能够在幅值和频率上分析信号分布密度。本文在分析了舰船柴油内燃机振动信号特性的基础上,利用ICA分析了信号时频变换特性。     

基于KSVD学习字典稀疏表示的图像压缩传感方法研究

本文运用基于KSVD学习字典的稀疏表示方法,实现了图像信号的压缩传感。将实验结果与DCT变换和小波变换固定字典进行对比分析,分别采用25%、50%、75%三种测量率,三种测量率下的峰值信噪比(PSNR)明显高于相同测量率下的DCT变换与小波变换的峰值信噪比。尤其是在测量率为25%时,DCT变换与小波变换的PSNR分别为17.8982与11.0880,而KSVD学习字典的PSNR为28.3538。实验结果表明采用KSVD方法在图像压缩传感上有更好的实验效果。     

毫米波主动导引头频率步进信号性能分析

频率步进雷达作为一种高距离分辨率雷达,在精确制导武器中有着广阔的应用前景.主要对毫米波主动导引头频率步进体制的信号处理技术进行研究.分析基于逆傅立叶变换的频率步进信号成像方法,针对该方法的弊端提出了Chirp-Z变换成像方法.介绍其它几种频率步进信号成像方法的特点及应用前景.     

基于小波变换的箔条回波特性时频分析

文章通过对雷达接收到的箔条回波信号与目标回波信号在经过小波变换分析后,得出了基于小波变换的时频分析有助于了解回波信号的特性。最后通过MATLAB计算证明了该方法的有效性。     

超声回波信号的小波消噪研究

利用小波变换的时频局部化性质,对超声回波弱信号特征进行提取,得到了较好的边缘信号,从而对信号进行全面细致的分析。理论分析和仿真结果表明,小波分析方法适合于超声回波信号的检测和特征提取,在改善了信噪比的同时,还保持了很高的时间（空间）分辨力,具有准确度高、抗噪声性能好等优点。并将该技术应用于物距测量中,提高了系统测量的准确度。     

利用声压信号基于HHT方法识别结构模态参数

文章基于结构振动声辐射的近场声压信号,结合Hilbert-Huang变换推导出声压信号和结构模态参数的关系,实现了利用声压信号对结构模态参数的识别。该方法既结合了声压信号非接触测量的优点,也结合了HHT适合处理非线性非平稳信号的优点,且只需适当一位置近场声压测量值,就可以准确地识别结构的固有频率和模态阻尼比。数值模拟实例也表明了该方法准确有效,为工程实际中结构的模态参数识别提供了一种新的简单实用方法。     

基于全相位时移相位差的船模试验信号频谱分析方法研究

相位信息是船舶水动力特性的重要方面之一。为了高精度识别船模试验测量信号中的频率成分属性,文章对测量信号作分离和延时处理,将全相位时移相位差法应用于动态信号的处理分析之中。通过仿真信号分析表明,该方法具有良好的抑制频谱泄漏性能和相位分析能力,且谐波分析能力强、抗噪性能好,在信噪比大于10 dB的噪声环境下参数识别的精度仍较高。对两船近距航行模型试验,应用该方法对全拘束船模的垂荡力和艏摇力矩信号开展了频谱分析,分析得到的一阶波浪力幅值及相位差表现出较好的规律性。     

一种数字信道化自相关接收机的测频校正方法

本文提出一种测频校正方法,该方法针对由50%数据重叠的短时傅里叶变换（STFT）实现、子信道数据采用自相关积累进行处理的数字信道化接收机,分析了子信道自相关使用单点延迟的必要性,研究了噪声数据的相关性对相位的影响,并利用噪声功率对相位测量值进行校正。使用校正后的相位计算信号频率,频率测量均值误差和均方根误差均减少。尤其在信噪比较低时,该方法能明显提高测频精度。仿真验证了该方法的有效性,且单个子信道只消耗一次加法运算,能够保证实时性。     

基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪技术

提出一种基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪方法,通过扩展卡尔曼滤波器,得到基于相干积分支路的滤波模型,有效地削弱常规GPS跟踪环路中的跟踪误差,增强接收机的抗干扰性能,提升其在信号较弱位置下环路的跟踪性能,对加入惯性信息条件下惯性信息对系统所产生的影响做了相应的分析研究。通过仿真对比结果可以知道:当处于弱信号条件时,与通常用到的GPS信号跟踪方式相比,基于扩展卡尔曼滤波的信号跟踪算法可以有效提升跟踪的精度。     

一种引入距变率和角变率的卡尔曼滤波算法

对可以观测距变率和角变率的雷达观测系统提出了在三维空间中引入距变率（径向速度）和角变率（角速度）的伪线性卡尔曼滤波算法。针对匀速直线运动目标和匀加速直线运动目标，将新提出的算法和传统算法进行仿真，当引入距变率和角变率时，其收敛速度加快，收敛精度提高，改善了跟踪性能，具有工程实践指导意义。     

基于Laguerre函数对圆柱面绕射势的数值逼近

无限深圆柱表面绕射势沿水深方向的变化是连续的、不断衰减的。基于无穷区间Laguerre多项式并引入的伸缩系数s定义了Laguerre函数,既保证了函数在无穷区间的正交性,又使函数具有灵活性。绕射势的变化,可以用一系列Laguerre函数表示成级数形式。文中对该方法的收敛性进行了证明,并以一条FPSO为例对其在圆柱面的绕射势进行了逼近。求解级数展开式的系数时会遇到无穷积分问题,采用多次使用Gauss-Legendre积分和Gauss-Laguerre积分相结合的方法代替传统的Gauss-Laguerre积分方法,获得更高的积分精度。利用Laguerre函数可以对Rankine源法或者Rankine-Kelvin法的控制面上速度势进行逼近。     

一种用于船舶气象仪的电子罗盘设计

本文以三轴电子罗盘测量基本原理和计算方法为基准,以XMEGA128A1微处理器、内部集成三轴加速度分量和三轴地磁场分量输出的集成芯片LSM303C为硬件电路核心,利用三轴加速度分量计算俯仰角、横滚角补偿电子罗盘的测量方式,运用CORDIC算法实现在微处理器XMEGA128A1上对罗盘进行倾角补偿计算,获得准确的方位角。实验结果表明,此方法设计的电子罗盘精度高、响应快,体积小,能较好为船舶气象设备提供准确的方位角信息。     

船用捷联惯性系统的IMU测量模型优化研究

为了提高捷联系统惯性测量组件(IMU)的测量精度,在建立完整的惯组测量数学模型的基础上,采用逐步回归法对测量模型的自变量选择进行最优化选择,寻优时用复相关系数R2作衡量测量方程优劣的指标.试验结果表明,在陀螺测量模型中,角速度二次交叉耦合项系数和与比力的二次项系数非常小,加速度计的测量模型中的加速度二次耦合项系数也很小,模型加入该组变量后,R2变化并不大,均可以忽略不计.采用逐步回归分析法从众多的影响因素中,挑选对响应变量贡献大的因素,从而建立了惯组最优化测量模型.     

双层隔振系统单神经元自适应PID控制器

通过推导双层隔振主动控制系统的力传递率，分析了反馈信号的选择对力传递率的影响，指出了双层隔振PID主动控制系统应采用速度或加速度作为反馈控制信号。在此基础上采用单神经元PID控制器对双层隔振系统进行了主动控制仿真，表明该方法对双层隔振系统进行主动控制的可行性，提高了双层隔振系统的隔振能力。     

一种基于系统保形解耦的力源识别方法

基于模态分析法的力源时域识别方法中涉及利用模态矩阵将系统方程转化为非耦合形式,这仅对比例阻尼或经典阻尼系统才能实现。文章基于二阶系统保结构解耦方法建立了新的力源识别数学模型。首先利用Lancaster结构建立系统的解耦模型,并求得解耦变换;其次,利用解耦变换推导建立系统非耦合响应模型,并在微小时段内力源为线性变化的假设下,推导出具体的力源识别公式。最后,采用精细逐步积分方法,对模型进行解算,由结构动态响应反求力源的时间历程。数值实验不仅验证了所提方法可以提高识别精度,而且也验证了所提方法对非比例阻尼系统也是有效的,这也是文中方法的重点。     

基于舵角信息的航向修正和横漂速度估计算法研究

阐述了舰船在机动情况时舵角反馈信号对航向精度的提高以及对横漂速度的估计作用,结合舰船的运动模型和航向角H与舵角β的关系模型,考虑横漂速度对舰位的影响,引入舵角反馈信息,建立了有舵角反馈信息参与的kal-man滤波模型,并利用Matlab软件将有/无舵角信息参与的kalman滤波模型进行了比较,结果显示有舵角信息参与的kal-man滤波模型效果较好。     

陀螺壳体旋转监控技术

陀螺壳体旋转法监控技术有助于提高平台罗经系统精度、减少陀螺漂移与加速度计误差。本文首先介绍了该项技术的应用背景；详细阐述了系统结构特性、基本工作原理、机械编排与稳定回路，以及实现方法；本文深入研究了旋转平台转速的选取方法并分析了系统误差；最后计算了典型情况下旋转壳体的转速。结果表明：采用陀螺壳体旋转法监控技术可以有效地调制陀螺漂移、从理论上可提高陀螺仪精度二至三个数量级，从而使平台罗经系统精度得到很大的提高。