单矢量水听器四阶累积量MUSIC算法对信号DOA的估计

针对传统MUSIC算法的局限性,提出了一种基于高阶累积量的单矢量水听器MUSIC算法.这里将单个矢量水听器理解为一个标量传感器阵列,按照阵列信号处理的原理对其输出的标量场和矢量场信息进行联合处理,该算法先构造四阶累积量矩阵,代替传统MUSIC算法中的阵列协方差矩阵,对四阶累积量矩阵采用MUSIC算法作方位估计.仿真结果表明,借助高阶累积量的方法,在高斯白噪声下,MUSIC算法能完全抑制高斯白噪声的影响,在高斯色噪声条件下,该方法还是能获得高分辨率的估计.湖试结果也表明,文中算法有更好的目标方位估计性能.     

基于ICA的单矢量水听器多目标分辨

单矢量水听器利用目标信号的声能流进行测量,可有效抑制各向同性干扰,提高目标信号的信噪比,从而实现目标的波达方向(DOA)估计。但若存在多个目标时,单矢量水听器测量的是各信号声能流的矢量和,因此无法估计单个目标的方位。本文将独立分量分析(ICA)原理与单矢量水听器技术相结合,提出一种新的单矢量水听器多目标分辨算法。在目标信号方向未知的情况下,该方法可对矢量水听器的导向矢量实现盲估计,并分离出各独立目标信号,进而利用声能流逐次分辨出各独立目标信号。仿真实验证明了算法的有效性。     

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。     

粒子群算法在单矢量水听器方位估计中的应用

粒子群优化算法是一种新颖的进化算法,它基于群体迭代.群体中的粒子在解空间中追随适应度最优的粒子,调整速度与位置并搜索最优解.根据MUSIC算法的定向原理,建立适应度函数,利用粒子群算法对单矢量水听器方位估计算法进行优化.结果表明,优化后可以提高低信噪比时方位估计的精度,并实现对目标的三维定位,同时还可以避免因成阵所带来的使用限制.     

单矢量水听器基于互谱测向的多目标分辨

利用单个矢量水听器可以测出目标声源的方位,提出了一种利用单矢量水听器基于互谱测向的多目标分辨方法。利用互谱测向方法计算出测量过程中各个目标的方位变化轨迹,画出方位历程图,根据方位历程图选择目标方位相差比较大的时刻,根据方位信息提取出各自目标声源的特征谱;只要目标声源的特征谱不重合,就可以分辨出多个目标。本文结合仿真说明了分辨2个目标的方法和计算过程,利用本方法可以分辨2个或更多目标。     

水听器混合阵列MUSIC方位估计研究

实际应用中,矢量水听器阵列是声压水听器阵列通道数的三倍（二维矢量水听器阵列）或四倍（三维矢量水听器阵列）,其相应的数据量、信号处理复杂度及成本亦明显增加。在阵列中混合配置声压水听器与矢量水听器,是一种解决该问题的有效途径。利用多重信号分类法（MUSIC）,对五种配置的水听器混合阵列进行研究,分析在不同信噪比、目标相对运动时对方位估计的影响。仿真表明,在有相同数目矢量水听器时,水听器混合阵列间隔配置比集中配置要好;在目标方位未知的情况下,在中间配置一个矢量水听器比在一端配置要合理。     

基于粒子滤波算法的方位跟踪方法研究

与传统的声压水听器相比,矢量水听器(AVS)可以同时、共点接收水下声场的声压和振速信息,利用单个水听器可以估计出目标的方位(DOA)信息。本文将MUISIC方位估计方法和粒子滤波(Particle Filtering,PF)跟踪方法结合,给出一种高效的水下运动目标的实时方位跟踪方法(PF-MUSIC),仿真对比分析了MUSIC方法和PF-MUISC方法的方位跟踪性能,并通过海上试验验证了跟踪方法的实用性。结果表明:PF-MUSIC法的计算量远小于MUSIC方法,PF-MUSIC方法的误差更小并且跟踪曲线更平滑,适用于对水下目标的实时方位跟踪。     

三种基于四元数模型的声矢量阵MUSIC算法

传统的基于长矢量模型的MUSIC算法没有充分利用矢量水听器各分量之间的正交特性,存在多目标分辨能力不足的缺点。针对这一情况,文中引入了四元数的概念,利用四元数能更好地描述矢量水听器各分量的正交结构这一优点,提出了三种基于四元数模型的二维声矢量阵方位估计算法:Q-VV算法、Q-PV算法和Q-PVV算法。与基于长矢量模型的MUSIC算法相比,新算法降低了协方差矩阵的维数,占用更少的内存空间。同时,由于利用了四元数强正交性约束的特点,新算法有好的单目标估计精度和多目标分辨能力。其中:Q-PV算法和Q-PVV算法利用了声压与振速的相干性,抗各向同性干扰的能力优于Q-VV算法。仿真实验证明了算法的有效性。     

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。     

利用小波变换对MEMS矢量水听器信号处理

为解决对水上未知目标的定位估计,充分利用接收信号,提出一种基于小波变换与傅里叶变换相结合的信号处理方法。采用中北大学研制的十字梁结构的MEMS矢量水听器接收声源信号,通过后续电路把声压信号转换成电压信号。先进行窄带滤波,保存有用信号频带;然后选择合适的小波阈值及小波基对信号进行小波降噪处理,减少低频噪声干扰,提高输出信噪比,为后续的信号处理及水声定位提供便利;最后基于MUSIC算法,结合直方图法进行目标方位估计,仿真结果表明,这种方法将定位精度提高到3°。     

一种基于最大似然估计的定时偏差估计新算法

推导符号定时偏差对接收端误码率的影响。在最大似然估计基础上,讨论最佳符号定时恢复的内插迭代二分算法,并在存在频偏的条件下对该算法进行了仿真,仿真结果表明,即使存在频偏时,只要简单使用差分运算,就可以达到设计要求的性能。     

基于叠加序列的信道估计的研究

通信的主要任务就是在接收的信号中恢复发送信号。这就需要知道信道的冲击响应。因此信道估计是通信系统中的重要一环。文章介绍了一种在发送序列之上叠加周期训练序列,利用周期训练序列来进行信道估计的方法,并提出了基于叠加周期训练序列的信道阶数估计方法。并对其进行了仿真分析。     

基于遗传算法的设计波浪要素推算

利用遗传算法对P-Ⅲ型分布曲线进行参数估计,论证了包括均值、离差系数和偏态系数的三参数优化方法优于只求解离差系数和偏态系数的两参数优化方法。对于含历史特大值的不连续数据序列,建议采取加权适线的曲线拟合方法。基于遗传算法M atlab工具箱设计了用于P-Ⅲ型分布参数估计和设计波浪要素推算的程序。     

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.     

基于视频的弹丸终点参数获取研究

针对目前弹丸动爆实验组织难,系统复杂等问题,论文提出了一种基于视频图像计算弹丸终点参数的新方法,简化了动爆实验所需的复杂测量系统平台,通过视频图像中弹丸位置姿态的提取计算弹丸终点参数.论文采用了改进的减背景法进行目标定位与跟踪,根据弹丸边界确定弹丸姿态,再由投影变换和立体视觉原理求得目标实际位置和姿态,并运用VC2010和OpenCV2.2软件平台设计了仿真系统.系统仿真结果表明论文方法实用可行,运算速度快,精度较高.     

装备软件成本测算方法研究

随着武器装备信息化程度的提高,相关软件成为装备的重要组成部分,其价格审核也成为装备审价工作的一项重要内容。文章在分析比较目前各种软件成本测算方法的基础上,提出采用综合法来测算软件成本,并通过实例应用,给出了测算模型。     

基于航迹信息的舰船姿态角估计研究

提出了一种利用航迹信息估计出舰船目标姿态角的方法。该方法首先建立了舰船目标运动模型,然后采用Singer模型对舰船目标的雷达数据进行处理,最后对舰船目标航迹数据进行多项式拟合,使目标数据更加优化,进而精确地估计出舰船目标的姿态角。仿真结果表明,该方法能够有效地估计舰船目标姿态角。     

舰船装备使用维修费的GM估算研究

灰色理论对舰船装备使用维修费用的分析与估算有其特定优势,依据灰色系统理论与方法,建立灰色理论模型,分析和估算舰船装备使用维修费用,弄清舰船装备使用保障阶段费用发生规律,从而使装备全寿命费用的估算更加真实合理化。     

分布式2D雷达组网目标测高技术研究

针对2D雷达组网测高问题,提出一种基于2D雷达纯方位交叉定位技术对目标高度进行联合估计的方法;仿真实验证明,该方法简单有效,具有一定的工程应用价值。     

基于数学模型的机加工工时定额估算方法探讨

对图纸尺寸、精度、技术要求、零部件数量等约束要素与机加工工时之间的关系进行了定量、定性的统计分析,并在此基础上,完成了对机加工工时数学模型和工时估算数据库的建立,达到了简化工时估算、平衡工时差异、掌握工时总量的目的。并通过计算机编程语言Visual Basic 6.0实现了机加工工时定额的计算机辅助计算。