基于模拟退火技术的舰载米波搜索雷达信号的方向估计

本文阐述了舰载米波雷达天线阵转动时多目标回波信号的模型,提出了采用模拟退火线性优化神经网络实现舰载米波搜索雷达天线阵转动时多目标回波信号的方向估计。仿真结果表明该是有效的,并且具有速度高、准确的优点。     

用于提高米波搜索雷达测角精度的虚拟阵列方法

本文介绍一种虚拟阵列法，可提高米波搜索雷达的测角精度，当波约束扫描时，利用二元阵列天线接收到的单个目标的回波脉冲串包络。经这种方法处理后，可与Ｎ元线阵接收到的脉冲串包络等效，测角精度得到明显改善，这种方法尤其适用于舰载小型米波搜索雷达，文中还给出了模拟计算结果，并提出了一种简单有效的测量相位差的方法。     

提高舰载雷达低空目标检测性能技术研究

对海杂波影响舰载雷达系统低空探测性能的原因进行了分析，并研究了海杂波信号幅度分布特性，提出使用α稳定分布建立雷达低空观测信号模型，指出研究基于分数低阶统计量的雷达目标信号检测与估计韧性替代算法的必要性，以实现恒虚警概率下的雷达目标最佳检测，探索提高岸基和舰载雷达对低空及海面目标探测和跟踪性能新的发展方向。     

基于电抗加载的单通道五元多波束扫描天线阵设计方法研究

为解决多波束扫描天线阵中多接收通道的一致性问题,并简化多波束形成所需的复杂波束形成网络,采用电抗加载方法设计了仅需一个输出通道的五元多波束扫描天线阵。仿真结果表明,该天线阵采用MUSIC算法,能实现最多4个信号到达方向(DOA)的较精确估计。另外,对信噪比、采样点数、信号角间距对信号到达方向估计效果的影响进行了定量分析。该天线阵的设计方法与计算结果对电抗加载高频地波雷达(HFSWR)天线阵的优化设计与工程应用具有一定的指导意义。     

舰载相控阵雷达对空搜索方位上的资源分配研究磁

针对舰载相控阵雷达对空搜索的特点和规律,分析了影响舰载相控阵雷达对空搜索方位上资源分配的因素,建立了对空搜索时方位上资源分配的数学模型,给出了舰载相控阵雷达在防空作战中方位上搜索时的资源分配方法,对舰载相控阵雷达的作战使用具有一定的指导意义。     

舰载雷达中舰速补偿研究

舰载雷达由于舰船的运动,其动目标检测系统必须进行补偿。本文结合某单脉冲舰载跟踪雷达信号处理机的研制,提出了舰速补偿的2种方法。第1种方法采用改变MTI滤波器的凹口实现,第2种方法通过对回波信号进行谱搬移之后对目标速度进行补偿实现。通过分析与比较,虽然2种方法都能取得好的效果,但第2种方法的运算量明显小于第1种。该方法已成功用于某雷达信号处理系统。文中给出了该雷达信号处理系统的基本组成并详细论述了该方法的具体实现过程。     

舰载相控阵雷达跟踪模式收发波形时间分配方法

舰载相控阵雷达作为多功能雷达可以大范围空域海域内预警搜索,又可同时快速捕获跟踪多个目标,其多目标随机跟踪能力是相控阵体制有别于非相控阵体制的突出优势。本文提出嵌入分层算法改进相控阵雷达的收发波形时间分配效率,利用待跟踪目标先验距离信息确定回波延迟,形成跟踪目标对应的嵌入式或并行式收发时序。创新的时间分配方法简洁有效、兼容传统模式,较好地提高雷达探测时效,数字仿真验证相控阵雷达收发波形时间分配的高时效性。     

舰船目标雷达回波的仿真和模拟分析

传统舰船目标雷达回波系统能够实现目标雷达回波的发送与接收,但回波频率多次折射发生回波衍射导致接收信号紊乱,为此设计舰船目标雷达回波实时模拟系统。优化雷达信号实时模拟器系统,完成多模块点对点接收;描述雷达串行多波束发射信号,实现雷达回波精准定位;针对运动扩展目标进行雷达回波频谱调制,通过目标特性分析,实现目标雷达回波实时模拟系统设计。实验数据表明,设计的雷达回波实时模拟系统比传统回波模拟系统的回波接受率高25%,说明设计的回波实时模拟系统具备极高的有效性。     

舰载相控阵雷达功能仿真建模与软件设计

根据舰载相控阵雷达的组成及工作原理,介绍一种舰载相控阵雷达功能仿真的方法.重点描述雷达回波信号功率模型、噪声和干扰功率模型、杂波功率模型、综合信噪比模型等数学仿真模型.通过对仿真软件功能需求分析,给出软件结构、软件设计流程等软件开发要点.     

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.     

基于声矢量传感器阵的相干源高分辨方位估计

声矢量传感器能同时共点获得声场中声压、振速信息及更多的信息量,具有很好的应用前景.研究了声矢量传感器阵方位估计的多重信号分类(MUSIC)算法,并在此基础上推导了基于空间前向平滑算法的声矢量传感器阵相干源方位估计的方法.采用该方法可以有效地对相干源进行方位估计,同时综合利用声压、振速信息可以实现信号源方位360°无模糊估计,计算机仿真表明该方法具有较好的方位估计性能.     

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。     

双基阵纯方位被动定位跟踪方法

研究了双基阵纯方位目标运动分析的原理和方法,给出了卡尔曼滤波算法的模型。针对目标跟踪和滤波中容易出现的跟错目标和滤波发散问题,提出将进行方位数据时空关联、采取航迹状态转移和距离回归门限相结合的方法实现对单、双目标的跟踪定位。仿真实验表明,应用该方法可以快速、稳定地完成目标运动要素的估计,可以较好地应用于工程实现。     

水下目标双基阵纯方位跟踪性能分析

研究双基阵纯方位目标运动分析的基本原理和方法，给出卡尔曼滤波算法的模型，进行仿真实验，比较和分析了仿真结果。仿真结果表明，应用卡尔曼滤波可以快速、稳定地完成目标运动要素的估计，同时还分析了数据关联、基阵间距以及方位测量误差对跟踪性能的影响，为工程应用提供了参考。     

互相关时延估计器的硬件设计与实现

基于互相关分析的时延估计方法是无源定位领域中一种重要的时间延迟估计算法。文章给出了基于互相关分析的时延估计方法的信号模型,研究了时间延迟估计的数字信号处理算法,在此基础上基于MSP430单片机、TMS320C54X系列DSP处理器及FPGA芯片实现了一种实时互相关时延估计器。水池试验结果表明了该时延估计器的有效性。     

A new source number estimation method based on the beam eigenvalue

Most source number estimation methods based on the eigenvalues are decomposed by covariance matrix in MUSIC algorithm. To develop the source number estimation method which has lower signal to noise ratio and is suitable to both correlated and uncorrelated impinging signals, a new source number estimation method called beam eigenvalue method (BEM) is proposed in this paper. Through analyzing the space power spectrum and the correlation of the line array, the covariance matrix is constructed in a new way, which is decided by the line array shape when the signal frequency is given. Both of the theory analysis and the simulation results show that the BEM method can estimate the source number for correlated signals and can be more effective at lower signal to noise ratios than the normal source number estimation methods.     

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.     

自升式钻井船插桩深度预测

论述了自升式钻井船插桩深度预测的目的、方法、局限性及提高预测准确性的措施，介绍了钻井船基础极限承载力和刺穿危险性分析方法。     

复杂轴承支撑结构动力学特性的有限元方法研究

复杂轴承支撑结构由多个子结构组合而成,从而形成多个接触面.研究表明,这些接触面的存在对结构的动力学特性有着显著地影响,其对振动信号的衰减与反射是振动信号提取过程中的一个难题.针对这个问题,建立轴承支撑结构的有限元模型,利用Ansys Workbench对结构进行模态计算和传递函数的计算,采用与整体结构对比研究的方法,考虑螺栓预紧力的变化对结构振动特性的影响,分析结构受冲击载荷激励时响应的特点.结果表明,随预紧力的增大,各阶模态呈增大趋势,螺栓结构对高频信号的衰减作用更加明显,轴承故障信号在复杂传递路径中难以有效的传递.     

一种基于自然梯度的循环平稳信号盲分离方法及其应用

建立瞬时混合模型下的代价函数,通过改进自然梯度算法的迭代极小化代价函数以恢复源信号。仿真分析证明该算法的有效性,与传统的ICA算法相比有更好的效果和收敛速度;滚动轴承故障实例分析证明,该算法能有效分离内圈故障信号。