一种基于互素阵的孔径扩展方法

物理阵元数一定的情况下,通过孔径扩展虚拟出大孔径的方法可以提高目标方向估计的分辨率。本文提出使用基于互素阵的孔径扩展方法,该方法基于互素定理,通过满足一定规则的非均匀布阵,使用两物理存在阵元接收到的信号虚拟出一新的阵元,如此将此非均匀阵列扩展为孔径较大的均匀线阵,然后进行目标波达方向估计。仿真和水池试验表明该孔径扩展方法可以显著地提高空间分辨率,以及能够得到更低的旁瓣级,显然能节省物理阵元,对工程应用来说能降低成本,所以具有良好的应用前景。     

一种特殊的非均匀水声阵列稀疏重构方法

为了提高阵元的利用率和水下目标的测向精度,提出了一种特殊的非均匀水声阵列稀疏重构方法。利用2个均匀线性子阵列组成一个非均匀线性阵列作为信号的接收阵列,经过角度划分的非均匀线阵阵列流型阵作为观测阵,采用观测矩阵对信号进行投影测量得到观测值,从观测值中重构原信号进而得到方位信息。在相同分辨条件下,非均匀水声阵列技术可利用更少的阵元来识别更多的水下目标,因而极大地降低传统水声阵列的复杂度。在低先验知识、低信噪比条件下,提高了水声阵列的测向精度。     

利用回波互谱进行方位估计的两种方法研究

从两阵元回波互谱中存在一定的方位关系出发，介绍了傅立叶互谱和小波互谱的概念，并以两阵元模型为基础，采用有色高斯噪声背景下的矩阵单频信号，利用两种互谱分别作了方位估计，最后给出仿真结果。     

一种基于小孔径基阵的高精度水下目标被动定位方法

研究小孔径基阵条件下的高精度水下目标被动定位是一个具有实用价值的问题。提出一种基于矢量水听器和小孔径标量圆形阵的高精度水下目标被动定位方法。将矢量水听器置于标量圆形阵的圆心处,综合利用标量阵常规波束形成的稳健性和矢量水听器的测向原理,可大幅提高目标的测向精度。并利用多个基阵进行空间方位交汇可对目标进行测距。当存在多个目标时,通过基阵两两组合进行“举手表决”剔除伪解的方法,还可分辨多个目标。仿真结果表明,在4个基阵围成的边长5 km的正方形探测区域内,3个目标测向精度均在1°以内,相对测距误差低于5%,验证了该方法的有效性。     

一种基于小孔径基阵的高精度水下目标被动定位方法

研究小孔径基阵条件下的高精度水下目标被动定位是一个具有实用价值的问题。提出一种基于矢量水听器和小孔径标量圆形阵的高精度水下目标被动定位方法。将矢量水听器置于标量圆形阵的圆心处,综合利用标量阵常规波束形成的稳健性和矢量水听器的测向原理,可大幅提高目标的测向精度。并利用多个基阵进行空间方位交汇可对目标进行测距。当存在多个目标时,通过基阵两两组合进行"举手表决"剔除伪解的方法,还可分辨多个目标。仿真结果表明,在4个基阵围成的边长5 km的正方形探测区域内,3个目标测向精度均在1°以内,相对测距误差低于5%,验证了该方法的有效性。     

基于互相关的时延估计方法及其精度分析

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.给出基于互相关分析的时延估计方法的信号模型,研究时间延迟估计的数字信号处理算法,分析此方法F的时延估计精度最优下界.仿真结果表明,提出的方法能够检测序列的时延值.     

基于压缩感知的正交偶极子阵列信号参数估计

[目的]针对传统的极化敏感阵列的波达方向(DOA)估计算法运算复杂度高、实时性差的问题,提出基于压缩感知的正交偶极子极化敏感阵列结构.[方法]将数据压缩思想应用于阵列结构设计,压缩接收信号矢量维度,减少射频前端链路数量,以控制系统的复杂度,使阵列结构设计具有高度的灵活性.基于结构降维多重信号分类(MUSIC)算法;首先...     

基于扩展卡尔曼滤波的潜艇垂直面运动参数估计

潜艇水下航行环境复杂,现有测试技术无法对潜浮速率和纵倾角速度进行精确测量,论文中以潜艇垂直面非线性运动方程为基础,利用扩展卡尔曼滤波原理,得到潜艇垂直面参数的实时估计方法.仿真结果表明,该方法估计的潜浮速率、纵倾角速度有很高的精度.     

一种单片机扩展输入输出口的方法

本文以AT89C52单片机为例提出了单片机输入输出端口扩展设计的一种方法,并给出了其在发光二极管显示器中的具体应用。     

基于Matlab的雷达阵列天线信号的波达方向估计

分析了雷达天线的阵列信号,采用MUSIC算法对阵列天线接收到的信号进行波达方向估计,利用Matlab对分析进行仿真。仿真结果表明,此方法准确,能够可靠地找到信号的入射方向和幅度。     

矢量阵被动合成孔径算法

随着减震降噪技术的发展,水下辐射噪声水平不断降低,使得采用常规波束形成技术进行声源定位难度加大。基于此原因,本文重点研究矢量阵被动合成孔径技术,该方法将合成孔径应用于矢量线列阵中,通过理论及仿真表明,该方法要优于常规声压阵列,它可以通过较少水听器阵元数目的阵列,得到可以覆盖多个倍频程信号的大孔径的虚拟阵列,具有更高的目标定位精度,而且可以获得长阵具有的阵增益和方位分辨力,降低工程实施难度,适合低噪声目标的辐射噪声测量,具有良好的工程应用价值。     

一种色噪声环境下的阵列扩展方法(英文)

An array extension method in a noisy environment was proposed to improve angular resolution and array gain. The proposed method combines the FOC (fourth-order cumulants) technique with the ETAM (extended towed array measurements) method to extend array aperture and suppress Gaussian noise. First, successive measurements of a virtual uniform linear array were constructed by applying fourth-order cumulants to measurements of uniform linear array; Gaussian noise in these measurements was also eliminated. Then, the array was extended by compensating phase differences using the ETAM method. Finally, the synthetic aperture was extended further by the fourth-order cumulants technique. The proposed FOC-ETAM-FOC method not only improves angular resolution and array gain, but also effectively suppresses Gaussian noise. Furthermore, it inherits the advantages of the ETAM method. Simulation results showed that the FOC-ETAM-FOC method achieved better angular resolution and array gain than the ETAM method. Furthermore this method outperforms the ETAM method in Gaussian noise environment.     

基于亮点迹线跟踪的逆合成孔径成像运动补偿技术

本文提出一种基于亮点迹线跟踪的逆合成孔径声呐运动补偿技术。该方法从匹配滤波后的多脉冲回波历程图上,对距离变化区间较小的亮点进行轨迹跟踪,得到亮点距离随时间的变化,估算出目标质心到基阵的漂移运动量,并进行补偿。仿真试验结果表明,所提方法能有效提高逆合成孔径声呐的成像性能。     

一种基于拓展支持向量机的无人船路径规划方法

为有效解决无人船实现智能航行面临的路径规划问题,提出一种基于拓展支持向量机(SVM)的路径规划方法。该方法在传统SVM路径规划方法的基础上,考虑任务途中障碍物的规避风险,将工作任务的起止点作为约束条件对传统方法进行拓展,并针对不同的应用情景给出线性路径规划和非线性路径规划的求解方法。同时,为提高路径规划的效率,从SVM的原理出发,提出一种训练集裁剪的方法,大幅度减少利用SVM求解路径时所需的训练样本个数。此外,通过仿真验证该方法的可行性和有效性。     

基于小波的合成孔径雷达线特征提取方法

面向合成孔径雷达目标识别领域,针对目标线特征提取方法,重点研究了运用小波变换对雷达目标线特征提取效果的提高.简述了合成孔径雷达的特点及常用的雷达图像线特征提取算法.在此基础上,研究了基于小波分析的合成孔径雷达图像线特征检测方法,同时针对图像的特性引入局部统计的思想,提取良好的线特征,并通过对实际道桥图像的分析处理,验证了检测方法的有效性.     

相控阵天线方向图仿真方法评估

相控阵天线方向图是天线的一个重要指标,对于评估舰船关键区域的场分布以及电磁兼容性也有重要的参考价值。因此作者针对2种相控阵天线的仿真方法,即全波仿真分析法、方向图乘积法进行研究,评估2种方法的精度差异。     

基于扩展卡尔曼滤波的动态协同定位算法

  目的  针对多自主水下航行器(AUV)上装备的惯性导航系统(INS)和多普勒速度计程仪(DVL)失效或未配备的情况,结合传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计,提出一种基于双模型的协同定位方法。  方法  建立相对运动模型和双领航状态空间模型,通过水声通信,利用相对运动模型估计跟随AUV的速度信息,再应用双领航模式的多AUV协同定位状态空间模型,进一步提高协同定位系统的鲁棒性和准确性,利用海试数据进行半实物仿真验证。  结果  结果表明,基于双模型的主从式多AUV协同定位方法,能够在跟随AUV上没有INS和DVL的情况下,实时估计跟随AUV的位置。  结论  该方法能够保障协同定位系统定位精度在允许的范围内,降低多AUV协同定位系统的成本。     

基于变异田口算法的阵列天线方向图综合

针对智能优化算法在处理天线阵列综合问题时收敛速度慢、计算次数过多的缺点,引入了田口算法（ Taguchi meth-od, TM）,设计了一种基于变异机制的田口算法（ mutation-based Taguchi method, MTM）。变异田口算法利用变异算子产生参数水平值,同时采用自适应内循环机制,既能多样化搜索空间,又能控制算法迭代次数。仿真结果表明：变异田口算法性能可与粒子群优化算法（ particle swarm optimization, PSO）相比拟,并且计算量大大降低。采用变异田口算法对阵列天线方向图进行了综合设计,能够实现低旁瓣和零陷的目标。     

一种多阵联合的拖线阵左右舷分辨方法

左右舷模糊一直是困扰拖曳线列阵声呐使用的关键技术,其制约了拖线阵声呐的使用效能。现有声呐系统装备的首端阵和舷侧阵均具有左右舷分辨能力,其与拖线阵声呐的信息互补性为拖线阵左右舷分辨提供了可能。文中提出一种多阵联合的拖线阵左右舷分辨方法,即利用舷侧阵和拖线阵公共频段的联合波束形成技术实现拖线阵的左右舷分辨,通过仿真分析验证了所提方法的有效性。结果表明,所提方法能够实现拖线阵左右舷分辨,平均分辨正确率不低于90%。