基于Matlab的巴特沃斯滤波器设计

本文首先探讨了巴特沃斯滤波器的原理和响应曲线,然后利用Matlab工具箱中的FDATOOL工具设计了一个5阶的巴特沃斯低通滤波器,得出其差分方程的表达形式。     

扩展卡尔曼滤波算法在船舶雷达液位测量系统中的应用

针对雷达液位计在船舶液位测量过程中由于液位波动、外界干扰或者其它突发状况导致的测量结果出现偏差以及输出不稳定的问题,提出了一种峰值滤波、低通滤波和扩展卡尔曼滤波相结合的方法对雷达液位计测量值进行滤波处理.首先,对液位信号进行峰值滤波,去除误差较大的信号,然后通过设计低通滤波器滤除液位信号中的高频噪声信号以减小噪声对测量的影响,最后采用动力学原理对雷达液位计测量过程进行扩展卡尔曼建模,通过对来自低通滤波器滤波后的结果进行扩展卡尔曼滤波提高了输出的稳定性.对实际船舶上的水舱进行实验,实验结果表明:雷达液位计的测量值经过低通滤波器和扩展卡尔曼滤波器后具有更高的稳定性、可靠性和准确性.     

神经网络结合自适应噪声抵消技术在磁场信号处理方面的应用

本文基于神经网络和自适应滤波原理,讨论在复杂噪声情况下的磁场信号处理和提取问题。针对水下目标磁场特性,以实际测量的背景噪声和目标信号数据为样本,设计了低通滤波器,并应用MATLAB软件进行BP神经网络算法的模拟仿真,实现自适应噪声抵消。结果证明此方法可以显著提高对目标信号的处理和提取能力。     

基于Matlab的IIR数字低通滤波器的设计方法

详细的阐述了IIR数字滤波器设计的一般步骤,首先根据给定的目标数字滤波器的性能指标,将其转换为模拟滤波器的指标参数,再根据巴特沃思（Butterworth）低通模拟滤波器的设计原理设计出相应技术指标下的模拟低通滤波器,最后采用双线性变换将设计出的模拟低通滤波器转换为数字滤波器,即得到了期望的IIR数字滤波器。针对实例,在Matlab环境下分别设计出了4阶、11阶、25阶的IIR数字滤波器,通过仿真验证了滤波器的速度与滤波效果之间不是完全的统一。最后,分析了双线性变换频率畸变现象,造成相同频率下离散后的幅值变小。通过频率预曲折方法对双线性变换进行相应的补偿。以25阶滤波器为例,仿真结果显示,在指定频率处实现了幅值在转换前后大小不变的效果。     

船用黑匣子数据压缩系统的实现

船用黑匣子为航运事故的分析及处理提供了依据,而航行数据压缩技术是其关键的软件。本文首先以框图形式简介黑匣子的系统结构,提出了采用数据压缩技术的必要性及其基本原理,然后采用各种数据压缩编码方案建立多项式预测模型,通过分析比较认定在船用黑匣子数据压缩系统中采用零阶及一阶预测法进行数据压缩较为可靠。本文还介绍了浮动窗口零阶预测法、浮动窗口一阶预测法以及具有自适应性的变窗口零阶预测法等几种实用的数据压缩方法。最后,以零阶预测法解压过程为例,略述将压缩处理后的数据恢复成近似原始数据的工作原理与过程。     

高性能计算在雷达信号处理中的设计及实现

以舰载雷达信号的分析与处理为研究对象,对几种常见的舰载雷达信号处理技术进行介绍与分析。针对雷达信号处理需要实时、高效的特点,本文结合高性能计算技术的优势,提出了运用高性能计算技术进行舰载雷达信号处理的设计,并对该设计进行实现。与传统DSP、FPGA等处理方式相比较而言,高性能计算具有更高的处理速度与更高的可靠性和扩展性。     

一种基于分数阶傅里叶变换的主动声自导回波检测方法

研究一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的主动声自导回波信号检测方法.在主动声自导中chirp类信号是常用的主动目标探测信号之一.由于分数阶傅里叶变换在处理chirp类信号时具有巨大优势,提出一种新的chirp类回波信号检测方法,通过对回波信号进行FRFT处理与相关处理可实现对目标的有效检测.仿真结果表明,与传统拷贝相...     

一种改进的分数阶Fourier变换目标检测算法

传统的信号检测和噪声分离方法只限于在时域或是频域进行,如果信号和背景噪声有很强的时频耦合,就难于在时频域得到好的检测结果。对此提出了分数阶Fourier变换检测算法做出改进,新的算法具有解除时频耦合和抑制噪声的特性,当选择合适的旋转角度使之与处理信号相匹配,就可以在分数阶Fourier域获得较好的检测结果。仿真实验中利用改进的分数阶Fourier变换算法对运动目标进行检测,结果表明新的分数阶Fourier算法的检测性能优于原分数阶Fourier变换。     

海上交通管理系统VTS的雷达信号处理技术

海上交通管理系统VTS在海上交通疏导、船舶管理、提升海上交通效率和安全方面发挥着重要的作用,交通管理系统VTS采集雷达系统、AIS系统、卫星系统的信号,通过分析和处理,获取船舶和航线的关键数据,因此,在VTS系统中,雷达信号的处理技术非常关键。本文首先介绍了海上交通管理系统的构成,设计了VTS的雷达信号处理系统,并对信号处理系统的硬件设备、信号处理过程进行了详细的分析。     

一种新的INS/LOG组合导航算法

针对电磁计程仪引入的海流速度可能会导致INS/LOG组合导航系统的卡尔曼滤波器输出发散问题,设计一种新的INS/LOG组合方式。以计程仪速度2次采样的差分值(即速度增量)作为系统观测量以抑制慢变海流的影响,采用基于延迟状态卡尔曼滤波算法,推导这种组合方式的观测方程,实现INS误差的最优估计。为抑制计程仪速度差分对其高频噪声的放大效应,采用巴特沃斯低通滤波器对其输出进行平滑处理。通过对3种INS/LOG组合方式的仿真比较,验证该算法的有效性。