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.     

基于高阶累积量的近场源三维参数估计算法

针对近场源距离、频率和到达角三维参数的联合估计问题,采用了一种基于高阶累积量理论的对对近场源三维参数联合估计算法。利用几个四阶累积量矩阵构造一个高维的累积量矩阵,然后对其进行特征分解,以求得信号子空间,最终估计出各信号源参量。算法不需要谱峰搜索,适用于任意的加性高斯噪声环境,仿真结果表明算法可以较精确的估计出两个信源的方位角、距离和频率三维参数。     

基于四阶累量切片的MUSIC法研究及仿真试验

波达方向估计方法中,基于子空间的多重信号分类法(MUSIC)有很高的分辨力、估计精度及稳定性,但在高斯色噪声环境下,利用自相关的特征子空间进行处理的MUSIC算法受到很大限制.而基于四阶累量切片的特征子空间的MUSIC算法可以很好地进行处理.仿真表明,该算法在高斯色噪声下,是实现高分辨方位估计的有效方法.     

基于复五阶累积量的高次耦合特征提取算法

非线性振动系统产生的二次频率耦合特征能用三阶累积量提取,三次频率耦合特征、双对频率耦合特征能用四阶累积量提取,高于三次的频率耦合特征的提取,未见报道。本文首次定义了四次频率耦合、二三对频率耦合等概念,推导了五阶累积量直接估计公式,给出了平稳复随机过程五阶累积量定义的两类主要形式,研究了五阶累积量特征,分析了其递推估计与计算量的关系,构造了基于五阶累积量的自适应谱线增强器,该增强器可从高斯噪声环境中恢复或提取高次耦合特征。理论分析与仿真结果验证了算法的有效性。     

基于空间域数据拟合的声矢量阵多目标分辨算法研究

为了提高矢量传感器阵列的方位估计性能,提出了一种基于空间域数据拟合的矢量阵多目标分辨算法,通过利用已知的空间域数据信息,构造出新的声压与振速的接收数据协方差矩阵,在多目标分辨能力上对经典MUSIC算法予以改进。理论分析和计算机仿真表明,在各向同性噪声场中,新算法在提高多目标分辨能力方面比传统方法更有效。     

基于信噪峭度比的水下目标动态谱增强算法研究

根据非高斯噪声环境中水下运动目标辐射线谱信号的四阶累积量对角切片特征,定义了信噪峭度比的概念,导出了其理论计算公式.理论分析表明,在一定条件下,信噪峭度比总是大于用自相关函数定义的信噪比,提出了基于信噪峭度比分析法的水下运动目标辐射线谱信号的四阶累积量对角切片谱特征增强新算法.用水下某目标辐射线谱的实测数据,对该算法的性能进行了仿真研究.结果表明,该算法具有良好的抑制非高斯噪声能力,且不必对噪声分布作高斯性假设.因此,该算法具有重要的工程应用价值.     

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。     

利用四阶累积量实现数字调相信号子类识别*

短波通信信号调制方式的非合作识别在通信侦察识别中占有十分重要的地位。文中针对BPSK、QPSK、π／4‐QPSK、π／4‐DQPSK、8PSK五种常见短波通信信号,提出了一种利用信号瞬时自相关四阶累积量作为识别特征的分类算法。该算法解决了π／4‐QPSK、π／4‐DQPSK、8PSK三种相移键控信号具有相同星座图和高阶累量而无法区分的问题,并进行了理论计算,通过M atlab仿真验证了该方法在低信噪比条件下,有很好地抑制平稳高斯白噪声的作用,算法具有一定的稳健性。     

基于分数低阶统计量的卡尔曼滤波目标跟踪算法

针对杂波干扰环境中的非高斯特性,发现海杂波噪声、闪烁噪声等具有显著尖峰的非高斯噪声,可以采用α稳定分布建立更符合实际的噪声模型。根据统计信号处理最新理论和技术,利用p阶分数相关和分数低阶协方差替代传统相关和协方差来改进Kalman滤波器,优化获得基于分数低阶统计量的Kalman滤波目标跟踪新算法(FLOS-KF)。仿真验证了FLOS-KF滤波跟踪新算法可以更好地适应非高斯复杂环境,得到稳健的跟踪效果。     

高分辨方位估计在鱼雷声成像垂直尺度识别中的应用

在鱼雷声成像垂直尺度识别中,根据潜艇垂直方向上目标亮点相距较近的特点,采用高分辨的MUSIC算法,对潜艇垂直方向上的目标亮点进行估计。由于MUSIC算法是一种基于阵列数据协方差矩阵特征分解的高分辨DOA估计方法,通常具有较大的运算量,为增强算法的实时性,本文提出了一种基于正交解调的MUSIC算法。该算法首先对阵列接收到的高频信号进行正交采样,在降低采样率的基础上,再利用MUSIC算法对低频信号进行DOA估计。仿真结果表明,改进的MUSIC算法在有效减小运算量的同时又不降低其性能,具有较好的工程实用价值。     

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.     

一种基于双谱的信号检测方法

分析了信噪比为-3 dB噪声背景下,采用基于双谱的检测方法对微弱信号叠加随机噪声进行处理.由于任何高斯随机过程或服从高斯分布的随机矢量的高阶累计量为0的特点,高阶累计量可完全抑制高斯噪声的影响.仿真结果表明,基于双谱的目标检测方法也能较好抑制随机噪声,与传统的FFT检测方法相比,检测效果良好.     

基于四阶累量对角切片谱的线谱估计方法

研究了一种基于信号四阶累量对角切片谱的时频分布图的水中目标辐射噪声的线谱估计方法。分析了四阶累量对角切片谱具有的性质,即抑制高斯噪声和对称分布噪声;与功率谱具有相似的谱结构。介绍了Lofar处理的特点和Lofar谱图的计算步骤。结合Lo-far谱图和四阶累量对角切片谱的各自特点,提出了四阶累量对角切片谱图的处理方法。再利用图形学中的Radon变换,将谱图中的直线转换成Radon域中的峰值。得到峰值坐标后,可以计算谱图中的线谱频率等参数。仿真实例表明,该方法效果明显。     

基于四阶累量的三次相位耦合特性分析

应用四阶累量分析三次相位耦合于舰船辐射噪声的特性提取。首先给出了四阶累量的一种特殊定义,然后分析其对角切片的傅立叶变换（２１／２）维谱）在提取三次相位耦合特征方面的优良特性,最后将此方法应用于实际舰船辐射噪声的特征分析。结果表明：利用该方法分析三次相位耦合,具有运算量小、计算速度快的特点和良好的抗噪性。实际舰船辐射数据分析表明该方法可用于不同类型舰船的分类识别。     

一种基于船舶辐射噪声信号改进Mel倒谱系数的目标识别方法

基于船舶辐射噪声信号Mel频率倒谱系数(MFCC)的目标类型识别是目前研究的一个热点。现有方法虽然在无噪声环境下具有较好的识别效果,但是在信噪比较低时其识别效果较差。基于此,文章提出了一种改进的提取MFCC特征参数的船舶目标识别方法,该方法在船舶辐射噪声信号的预处理阶段采用多正弦窗来代替传统使用的Hamming窗进行多窗频谱估计,经过计算得到改进的MFCC参数。试验结果表明,相比传统方法提取的MFCC参数,使用该方法提取的MFCC参数分别在不同信噪比的高斯白噪声干扰下,在BP神经网络分类器中的识别率更高,抗噪声的鲁棒性和稳定性更好。     

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.     

相干信号源的空间平滑法处理及其效果分析

介绍了相干信号DOA空间平滑技术处理的方法及其效果分析，并给出了处理非相干和相干信号源的仿真结果，实验结果证明了空间平滑技术能够去相干性，达到了对相干信号源的方向进行识别的目的。     

基于EMD与三阶累积量的水声瞬态信号检测

提出了基于经验模态分解(EMD)与三阶累积量的水声瞬态信号检测方法.首先根据EMD方法的滤波器特性将待检信号在频域内分成一系列的本征模态函数(IMF)分量,并根据能量法选择信号占主导地位的IMF;然后运用高阶累积量抑制高斯信号的特性,计算IMF分量三阶累积量对角切片的短时估计,并构造检测函数,对检测函数时行包络检波,作为检测标准;最后用仿真数据对该方法进行了验证,结果表明能在较低信噪比下检测出目标信号的出现时刻和大致频率,具有一定的工程应用价值.