基于二值HT的多LFM信号检测

Wigner-Ville分布对于单分量LFM信号有很好的时频聚集性,但WVD是二次型变换,故对信号环境中复杂的多LFM信号不可避免的存在交叉项的干扰。HT可以消除交叉项的影响,能够很好的对多个LFM信号进行检测,但存在大信号淹没小信号的现象。提出二值HT能够很好的解决上述问题,为多LFM信号的检测技术提供理论依据。     

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。     

高频雷达信号的双线性时频分布性能研究

针对海杂波背景下高频地波雷达的目标探测问题,采用时频分析方法研究对海杂波中的非平稳多分量目标探测。讨论了海杂波背景下的目标检测问题,以及信号的双线性时频分布,通过仿真研究了时频分布性能,尤其是核函数抑制多分量目标的交叉项作用。仿真结果显示,伪Wigner-Ville分布较Wigner-Ville分布对于交叉项的抑制作用较大,而平滑伪Wigner-Ville分布降低交叉项的效果更好。     

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。     

复杂环境下船舶轴系推力信号辨识模型分析

为解决复杂环境下的船舶轴系推力信号辨识问题,提出一种基于时频分析和深度学习的轴系推力信号辨识模型。该模型首先以短时傅里叶变换（STFT）方法对轴系推力信号与环境干扰信号的时频特征进行提取,以频段分析方法对两种信号的频率（周期）和能量等关键特征进行计算;然后以循环神经网络（RNN）方法对模型中2种信号的关键特征进行充分训练,得到经泛化后的深度学习辨识模型;最后,基于实验室模拟实船的轴系推力信号与环境干扰信号数据对模型进行仿真试验和验证。验证结果表明,该模型在复杂环境干扰下施加恒定推力与动态推力时均具备良好的辨识能力,可为船舶轴系推力信号辨识技术的研究提供参考。     

基于嵌入式的舰船抗干扰过滤软件设计

针对当前所用抗干扰过滤软件,一直存在抗干扰性能较差的问题。提出基于嵌入式的舰船抗干扰过滤软件设计方法,首先分别计算嵌入式舰船雷达照射周期和静默周期的雷达天线接收信号,并对雷达观测信号进行预白化处理,利用kurtosis系数的局部最小值计算雷达信号独立分量分析的目标函数;然后经过迭代计算获得雷达信号解的混合矩阵,分离雷达观测信号的目标分量和干扰分量;最后利用低通数字滤波器,对嵌入式舰船雷达观测干扰信号进行滤波处理。通过模拟实验结果证明,所提方法能够对点频干扰信号和宽带干扰信号进行有效抗干扰滤波处理。     

关于时频频分布的一点讨论

本文简要地讨论了时频分布（ＴＦＤｓ）的概念和原理。作者由信号（包括确定性的,平稳的和非平稳的）引入频谱分布的ＴＦＤｓ。ＴＦＤｓ中的核函数设计主要有两方面的关键问题,其一是所选取的核函数应能在时域和频域都能获得很高的分辨率;其二是所设计的核函数应能在对信号进行ＴＦ分析时尽可能多地获得自项分量而使交叉项分量被遏制。ＴＦＤｓ主要应用领域是多年来令人感到困扰的非平稳信号分析,因此,二十年来ＴＦＤｓ已成为处     

基于卷积神经网络与时频分析的水声通信前导信号检测方法

前导检测是水声通信中的关键步骤。传统信号检测算法无法有效克服多径和干扰的影响,在复杂水声信道环境下,检测性能会明显下降。卷积神经网络具有强大的表征学习能力,能够通过大量数据自动提取图像特征,在图像识别应用中具有突出优势。以双曲调频信号为研究对象,采用时频分析技术同时获取信号时域和频域信息,得到时频谱图,并通过均值滤波处理提高信噪比。将时频谱图作为卷积神经网络的输入,训练并测试网络,最终得到HFM信号的检测结果。千岛湖试验结果表明,该方法能够大幅提升远距离、强多径条件下前导信号的检测概率,与传统检测算法相比性能优越。     

无源雷达探测中的直达波提取方法

直达波作为无源雷达探测系统中的参考信号,在传输过程中受到多径杂波和噪声的干扰,从而对系统的探测性能产生影响。利用参考通道接收到的混合信号中直达波的能量最大这一现实,提出用主分量分析的方法对混合信号进行降维处理,通过保留主分量,舍弃次分量,达到了提取直达波的目的。仿真结果表明:该方法可以有效的从噪声干扰和多径干扰中提取直达波,提纯效果较好,且操作简便易行。     

LMS算法在舰船磁场信号检测中的应用

针对检测舰船磁场信号时信噪比较低的问题,提出了一种基于变步长LMS算法的检测方法.根据舰船磁场信号的实际特征,首先采用小波阈值去噪法对实测信号进行处理,去除测量信号中的白噪声,并提取最后一层的低频分量,滤除高频噪声;再采用变步长LMS算法对低频分量进行自适应滤波,进一步滤除噪声,提取舰船磁场特征信号.船模实验的结果表明,该算法可以显著提高信噪比,增强了对舰船磁场信号的检测能力.     

水下目标几何声散射形态学特征的时频域盲分离（英文）

Separation of the components of rigid acoustic scattering by underwater objects is essential in obtaining the structural characteristics of such objects. To overcome the problem of rigid structures appearing to have the same spectral structure in the time domain, time-frequency Blind Source Separation(BSS) can be used in combination with image morphology to separate the rigid scattering components of different objects. Based on a highlight model, the separation of the rigid scattering structure of objects with time-frequency distribution is deduced. Using a morphological filter, different characteristics in a Wigner-Ville Distribution(WVD) observed for single auto term and cross terms can be simplified to remove any cross-term interference. By selecting time and frequency points of the auto terms signal, the accuracy of BSS can be improved. A simulation experimental has been used to analyze the feasibility of the new method, with changing the pulse width of the transmitted signal, the relative amplitude and the time delay parameter. And simulation results show that the new method can not only separate rigid scattering components, but can also separate the components when elastic scattering and rigid scattering exist at the same time. Experimental results confirm that the new method can be used in separating the rigid scattering structure of underwater objects.     

一种基于TENT映射的新型低截获脉压雷达信号

着眼于低截获雷达系统的工程实现，提出了一种实现简单，性能优越的基于TENT映射的新型低截获脉压雷达信号波形，该波形采用了脉间由混沌信号控制码型跳变，脉内由m序列调相，相邻脉冲采用m序列优选对的低截获波形设计技术。分析了这种雷达信号波形的数学模型和统计特性，从平均模糊函数的角度讨论了该雷达信号与真随机二相码调相之间的关系并给出了其对应的波形产生与信号处理模块系统框图。理论分析和仿真结果均表明，这种雷达信号波形具有良好的距离速度分辨力、很低的截获概率和优异的ECCM性能，工程上也易于产生和处理。     

基于WVD和Hough变换二值积累的信号检测方法

WVD-Hough变换是检测多分量线性调频信号的有力工具,但当多分量线性调频信号能量相差较大时,采用WVD-Hough变换进行检测,就会导致强信号对应峰值的平台将弱信号所对应的峰值掩盖掉。虽然可以通过基于＂CLEAN＂思想的算法将信号一一检测出来,但带来的计算量急剧增大。为此在WVD-Hough变换的基础上提出了基于WVD-Hough变换的二值积累方法,该方法可以同时检测出强信号以及被强信号平台掩盖的弱信号,具有很大的实用价值,仿真的结果验证了算法的有效性。     

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.     

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.     

线性调频信号仿真及其特性分析

线性调频(LFM)信号是雷达信号处理系统中应用较为广泛的大时宽带宽积信号。针对线性调频信号进行了时频特性分析,然后运用模糊函数对该信号的性能进行分析,得出该信号具有良好的距离分辨率和速度分辨率,最后对线性调频信号的脉冲压缩过程和结果进行了讨论,并得到了雷达目标回波信号经过脉冲压缩后的仿真结果。     

一种低截获概率雷达的移频干扰研究

设计了一种调频连续波—相移键控复合调制的低截获概率雷达信号,并分析了频率、调频斜率两个特征对信号匹配滤波的影响。从这两个特征入手研究利用特征变化对雷达信号的干扰。详细分析了假多普勒移频干扰对雷达信号的影响和干扰效果,在此基础上提出了锯齿波移频改进干扰方法,并给出了仿真实验,结果表明可以实现较好的干扰效果,验证了移频干扰是对低截获概率雷达的一种有效干扰。     

Blind source separation based on time–frequency morphological characteristics for rigid acoustic scattering by underwater objects

Separation of the components of rigid acoustic scattering by underwater objects is essential in obtaining the structural characteristics of such objects. To overcome the problem of rigid structures appearing to have the same spectral structure in the time domain, time–frequency Blind Source Separation (BSS) can be used in combination with image morphology to separate the rigid scattering components of different objects. Based on a highlight model, the separation of the rigid scattering structure of objects with time–frequency distribution is deduced. Using a morphological filter, different characteristics in a Wigner–Ville Distribution (WVD) observed for single auto term and cross terms can be simplified to remove any cross-term interference. By selecting time and frequency points of the auto terms signal, the accuracy of BSS can be improved. An experimental simulation has been used, with changes in the pulse width of the transmitted signal, the relative amplitude and the time delay parameter, in order to analyzing the feasibility of this new method. Simulation results show that the new method is not only able to separate rigid scattering components, but can also separate the components when elastic scattering and rigid scattering exist at the same time. Experimental results confirm that the new method can be used in separating the rigid scattering structure of underwater objects.