超声海流信号模拟与平均频率的计算

给出了一种简化的超声海流信号仿真模型,并利用频率分析法、复相关法进行了平均频率的估计.仿真结果表明,在高信噪比(超过15dB)情况下,复相关法适用于估计多频率成分信号合成的复杂信号的平均频率.     

基于多基阵信息融合的目标定位仿真实验

为了有效提高被动自导作用距离和目标参数的估计精度,针对水下航行器的多个基阵,采用信息融合方法,从波形级融合和波束级融合2个方面,对多个基阵的目标被动定位方法进行仿真实验研究,并给出了各种融合方法的统计性能分析。仿真结果表明,多个基阵的信息融合可有效提高目标的定位精度,使低信噪比时的检测能力提高1～3 dB,从而提高被动自导的有效作用距离。     

8PSK信号在衰落信道下信噪比盲估计算法

针对传统信噪比估计算法要求利用训练序列或一帧数据范围内信道系数恒定等问题,文章提出了一种8PSK信号在衰落信道下盲信噪比估计算法。该算法利用信道系数的统计特性,理论分析信噪比与接收信号的数值关系,采用多项式数据拟合和观测量归一化处理的方式,推导信噪比与接收信号解析式。数值仿真表明该算法在0～8dB范围内,可取得良好的信噪比估计效果。     

一种基于MUSIC改进算法的宽带水声信号DOA估计

提出一种适用于水声宽带信号的DOA估计算法。该方法首先将时域宽带信号变换到频域,然后划分子带,在每个子带上进行不同的加权得到信号的DOA估计。同时子带算法采用改进的MUSIC算法,降低了DOA高分辨力估计所需要的信噪比。计算机仿真对比了MUSIC算法和改进后算法的空域分辨力,同时也对比了不同信噪比下2种算法的性能。仿真结果表明,改进后的算法无论在适用信噪比条件还是分辨能力上均有较大提高。最后采用某型水下航行器的实航数据对算法进行验证,验证结果表明该算法可在实际应用环境中获得良好的DOA估计。     

移动水声通信的3种帧同步方法性能分析

移动水声通信中收发两端的相对运动会导致通信信号出现时间压缩或扩展而产生多普勒效应,较大的多普勒频偏将引起严重的载波频率偏移,影响通信系统性能。通过帧同步进行多普勒因子准确估计与补偿,是实现移动水声通信的重要基础。本文分别研究了利用LFM信号、m序列信号、HFM信号的3种帧同步方法,给出了实现原理,并针对AWGN信道和实测多途衰落信道,分别从信噪比、信道特性、相对多普勒速度、计算复杂度等方面,对比分析了3种方法在不同条件和应用环境的多普勒因子估计性能。仿真结果表明,3种方法各有优势,均可适用不同的移动水声通信应用环境。相对而言,双HFM信号同步方法多普勒估计精度高、数据传输速率快、计算复杂度低、稳健性强,可以实现复杂信道移动水声通信的帧同步。     

低信噪比下非线性调频信号瞬时频率估计

多项式Wigner-Vill分布(PWVD)能很好地对非线性调频信号进行分析.利用PWVD平面七的尖峰值作为非线性调频信号的瞬时频率的估计.在PWVD上,对估计的瞬时频率进行差分,利用信号差分方程的特征,结合直方图统计方法在低信噪比情况中从PWVD平面提取方差很小的瞬时频率点,从而达到精确估计的目的.     

基于小波神经网络的内燃机失火故障诊断

内燃机振源复杂,工况变化频繁,振源频率重叠.振动信号包含大量的随机噪声,信噪比低,使相关分析和频谱分析用于基于振动信号的内燃机故障诊断的通用性不强.文章构造了小波神经网络,将小波分析用于降噪,以提高信噪比.降噪后的信号转换成自定义的特征参数,然后输入BP神经网络.通过诊断训练,给出了失火检测的实例.     

多方向水下无人航行器远距离信号自动化对接技术

水下航行器远距离信号对接容易受到速度、噪声等影响,导致信号自动化对接准确性较低,为此提出多方向水下无人航行器远距离信号自动化对接技术。对对接信号衰减程度估计及时变网络的输出进行多普勒谱分析,确定对接最佳频段,并将多种群竞争机制引入免疫算法进行对接,实现多方向水下无人航行器远距离信号自动化对接。实验结果表明,此次研究的对接技术误比特率低,并且在不同距离下对接信号图谱与实际图谱相差都较小,证明此次研究的远距离信号自动化对接技术对接准确性较高。     

一种基于单切面循环谱的MPSK信号的载频的快速估计法

通过分析MPSK信号的循环谱,得到信号载频与循环谱图中峰值的关系.利用循环谱图的对称性,提出一种根据频率f=0的单切面循环谱图法检测和估计MPSK信号载频的方法.只需搜索切面中的峰值就可以计算出信号的载频,在计算量上从二维降低到了一维,同时抗噪性相比于全序列域平滑法得到了提升.最后通过仿真验证了论文方法适用于各种MPSK信号,能够在较低信噪比下估计出信号载频.     

水平分置海底混响信号的空间相关特性研究

海洋混响是影响声呐性能的主要因素之一,同时也包含了大量的海洋环境信息,因此对海洋混响的研究就显得尤为重要.本文依据海底散射系数的空间相关半径来划分散射单元,给出一种水平分置多阵元接收海底混响信号的仿真模型,重点分析了混响信号的空间相关特性.从理论上得出水平分置海底混响信号的空间相关特性符合sinc(x)函数衰减规律;根据仿真信号分析得出,混响信号的空间相关性随海底散射系数相关半径和发射信号脉宽增大而减小.     

低信噪比直扩信号的盲解扩

针对接收机对直接扩频序列信号进行自动侦收的需要,提出了低信噪比下直扩信号参数的盲估计方法:利用循环谱检测可以准确估计出载频和码片速率;应用功率谱二次处理估计出扩频码周期;利用特征向量法估计扩频伪码序列;分析、讨论了全盲接收信号的采样率估计方法。仿真结果表明,在没有任何先验知识的情况下,该方法能普遍适用于低信噪下的BPSK,QPSK,16QAM,64QAM等直扩信号的参数估计,从而完成信号的盲解扩。     

无人船远距离离岸通信网络弱信号增强算法

当前通信网络弱信号增强算法,通信网络信号特征提取不完整,导致算法增强后的通信网络信号,信噪比偏大,信息完整度较低。针对这一问题,设计无人船远距离离岸通信网络弱信号增强算法。采用随机共振检测器,检测通信网络弱信号,设计通信网络弱信号门限限制,判断检测信号是否为弱信号;从信号的幅度和小波变换2个特征出发,提取通信网络弱信号的幅度和小波变换特征,判断信号衰减的原因;采用小波分解重构的方式,设计通信网络弱信增强流程,增强通信网络弱信号。设计3组对比实验,实验结果表明,应用此次研究算法增强弱信号后,产生的信噪比仅有2.55 dB,信息完整度达到100%。     

基于复数无迹卡尔曼滤波的电力系统频率和谐波估计

针对噪声干扰条件下传统的扩展卡尔曼滤波方法在电力系统频率和谐波估计精度问题,本文提出了基于复数无迹卡尔曼滤波的频率和谐波估计方法.利用欧拉公式,对电力系统信号进行适当变换,获得电力系统信号复数状态空间模型,实现了系统信号频率和谐波估计.为了验证噪声干扰条件下本文方法参数估计有效性,通过在系统信号中增加不同信噪比噪声干扰,分别利用本文方法和通用扩展卡尔曼滤波方法对参数进行估计.结果表明,在噪声干扰条件下,本文方法的估计精度优于通用扩展卡尔曼滤波方法,这表明本文方法更适于强噪声干扰条件下的系统信号频率和谐波估计.     

基于延迟相乘的快速周期累积序列估计方法

针对在低信噪比条件下直接扩频(DS/SS)通信系统中伪随机(PN)序列难以估计的问题,论文提出了一种简单的PN码序列估计方法.在已知PN码周期和码速率的前提下,应用延迟相乘的方法,消除信息码对PN信号的影响,将延迟相乘信号进行分段和整周期累积,通过滤波、运算,实现PN码序列的估计.理论分析和仿真实验结果表明:在—17dB的信噪比容限下,应用论文的方法能够快速准确地实现PN码中短码和长码的序列估计.     

浅海信道中自主潜器声调制解调器的仿真设计

描述了工作在浅海信道中的自主潜器通讯系统的声调制解调器仿真特性的计算方法。浅海信道中的声传输可用多层介质中与距离无关的射线轨迹模型的脉冲响应函数来描述。假设其特性不受信噪比（ＳＮＲ）的限制,而是受信杂比（ＳＭＲ）的限制。这种通讯系统需优化的参数是距离、波特率和合适的声功率。推导了北海某信道中典型参数下接收器的最佳深度。仿真计算给出了在水平距离大于２０ｋｍ、深度大约５０ｍ信道中,信号传输速率为４ｋｂ     

混沌理论在水声信号检测中的应用研究

为解决微弱信号的检测,提出了一种基于混沌预测的水声信号检测模型。根据混沌系统的动力学特性,给出了这种检测模型的检验准则,通过对实际水声信号进行仿真,结果表明,信噪比为-17dB情况,检测模型仍具有较强的检测能力,同时验证了检验准则的有效性;如要检测信噪比更低的信号,则要提高信号预测的准确率。     

相位误差对信干比估计性能的影响

通过使用概率密度函数估计的方法,得出CDMA系统解扩后基带信号近似服从高斯分布。因此,CDMA系统信干比估计可以采用高斯白噪声条件下BPSK调制基带信号的信噪比估计方法。在此基础上,通过理论分析和计算机仿真,比较存在相位误差情况下三种信干比估计方法的性能。仿真结果表明,基于二阶矩和四阶矩的估计方法M2M4不受相位误差的影响,适合工程应用。     

信道估计下的导航接收机多址干扰消除

针对无线电导航系统中存在多址干扰，提出了一种插入导频信号实现信道估计的算法，并在此基础上恢复干扰导航台信号，采用并行干扰抵消算法消除干扰信号。比较分析了干扰消除接收机与传统RAKE接收机在不同信噪比环境下的性能，分析表明，所提出的干扰消除算法易于实现，大大降低了接收机的误码率，缩小了接收机受“远-近”效应影响的区域。     

单只矢量水听器对多目标方位估计的仿真研究

文章结合了矢量水听器的自身特点,利用单只矢量水听器分别研究了声强法和ESPRIT算法对目标方位进行估计,在无需知道信号先验信息的条件下,可以实现对多个不相关信号的方位角估计。利用已知的条件进行模拟仿真,在不同的信噪比,样本长度的条件下来对比声强法与ESPRIT算法之间了优劣性。     

电子海图上距离和真方位的计算精度

本文论述了计算电子海图上任意两点间的实地距离（大圆弧距离）和真方位的方法，给出了电子海图上点状物标的地理坐标的获取算法，对电子海图数据库中物标的地理坐标进行了误差估计，运用数学分析方法对距离和真方位的计算精度进行了估算。