多普勒声呐安装误差补偿方法研究

多普勒声呐利用多普勒频移原理,测量多普勒声呐相对海底的速度,随着测量精度的提高和宽带多普勒声呐的出现,已经应用于多种载体的导航.由于多普勒声呐在换能器安装和在载体上安装时,不可避免出现误差,而安装误差对于测量载体的绝对速度有较大的影响.本文主要研究换能器安装误差、安装角度误差和安装位置的补偿方法,对于提高多普勒声呐的测量精度具有较大的意义.     

一种GPS多路径信号的雪深估测方法

积雪在全球水循环中扮演着重要角色,同时高精度雪深资料也是气候研究的基础数据。目前陆基GPS-R (Global Position System Reflectometry)遥感技术监测地表积雪厚度已成为热点研究之一,其可用来弥补常规测量手段的时空分辨率不足等缺陷。针对测量区域、数据筛选以及有无积雪的信噪比与雪深变化的定量关系等问题,文章结合瑞典KIRU跟踪站的GPS L1C/A观测数据和Lomb-Scargle谱分析法,求解了各单颗卫星的雪深估测值,并计算每日的雪深均值。基于此,反演了连续6个月的逐日雪深序列,最后将其与实测雪深进行多角度的对比分析。结果表明,GPS L1C/A可适用于反演监测地表雪深数据,反演值与实测值之间的整体趋势具有弱偏差和强相关。其中,两者的相关系数为0.96,均方根误差仅4.5 cm,说明陆基CORS测站在一定程度上可拓展GNSS在陆地遥感领域的应用范围。     

GPS测向系统测量运动载体航向的误差补偿方法

GPS作为目前世界上使用最为广泛的导航和测量手段,其静态精度和性能已经得到认可,但是其动态精度和各种补偿仍然受到广泛关注。文章从坐标变换的角度出发,针对单基线GPS测向系统的摇摆补偿进行研究,推导出适用于舰艇动态条件下的补偿公式,并通过仿真,证明其实用性。     

高频多普勒计程仪航速补偿研究

指出影响高频多普勒计程仪测速精度的主要因素,提出了在软件方面进行航速补偿的2种措施,通过图表分析,给出了航速线性补偿及非线性补偿2种方案。重点分析了航速非线性补偿,并给出了航速非线性补偿的软件流程框图,对提高测速精度具有较高实用意义。     

高精度多普勒信号模拟方法研究

为便于水声定位系统在实验室环境下进行电联调实验,本文利用虚拟仪器集成环境Lab VIEW,采用内插拟合算法,设计并开发了可产生高精度多普勒信号的水下目标模拟器。该模拟器可根据需求模拟真实海洋环境中的各种目标信号。仿真结果证明,内插拟合算法适用于任何信号形式,任意变化的的多普勒。实验室电联调及湖试试验结果证明,目标模拟器验证了该算法的正确性,满足用户的需求。     

GPS多普勒定位法的研究

本文提出了ＧＰＳ信号多普勒频移的测量方法，给出了定位解算的数学方法，并与子午仪系统的多普勒定位法和ＧＰＳ的伪距定位法进行了比较。     

GPS L5载频信号分析

GPS是目前应用最广泛的GNSS系统,L5载频的启用是GPS现代化的一个重要的里程碑。文章综合介绍了国外对GPS L5信号的观测研究。描述了GPS L5信号的信号结构、产生原理以及频谱特征。     

船舶电气设备电磁干扰信号补偿算法

利用传统算法对船舶电气设备电磁干扰信号进行补偿后,信号信噪比较小,补偿效果不好。针对上述问题,提出一种新的船舶电气设备电磁干扰信号补偿算法。该算法主要分为两步:一是行容错信号检测,包括信号采集和容错信号分类识别;二是据检测结果进行容错信号补偿,包括补偿参数计算和容错补偿实现。结果表明:与传统补偿算法相比,利用本算法对船舶电气设备电磁干扰信号进行补偿后,信号信噪增大11.3 d B,补偿效果较好。     

基于USB和FPGA的GPS中频信号采集平台设计

使用GP2015芯片设计了射频前端,将GPS射频信号下变频到数字中频。通过编写USB设备的固件程序、上位机程序和FPGA传输大量中频数据的Verilog程序,实现了GPS中频数据的接收、传输和保存。在此基础上搭建了GPS中频信号采集平台,通过实验表明该中频信号采集平台能完整地保存GPS中频数据,并且数据能满足后续信号处理的要求,为GPS基带处理算法的研究提供了可靠的原始数据。     

提高动目标检测能力的雷达编码信号优选方法

雷达编码信号因有较高的距离和速度分辨率而具有广泛的应用前景，但其固有的缺陷-多普勒敏感性却制约了在雷达中的使用。实际雷达系统中通常选取自相关函数主副比大的信号，而部分主副比大的信号由于多普勒效应影响了雷达对运动目标的检测性能。结合实际应用，提出一种提高动目标检测能力的雷达编码信号优选方法，给出仿真结果。     

基于深度学习的海上目标快速检测方法

在智能海洋船艇自主导航和避障过程中，对周边环境的感知能力非常重要。本文针对智能船艇对环境感知的速度和精度需求，提出了基于深度学习的海上目标快速检测方法，并构建了以船舶、浮标和岛屿为检测目标的海上目标数据集。本方法通过提取目标图像不同尺度特征语义信息，应用多框检测器实现对目标的分类和定位，采用非极大值抑制算法筛选最优结果，实现了海上目标快速高精度检测。实验结果表明，本方法在自建数据集上取得了83.3%的识别正确率，单帧耗时9.8ms, 在相同实验条件下，正确率和单帧耗时均优于现有同类快速目标检测方法，证明了该方法可以满足智能船艇对环境感知的速度和精度需求。     

基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪技术

提出一种基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪方法,通过扩展卡尔曼滤波器,得到基于相干积分支路的滤波模型,有效地削弱常规GPS跟踪环路中的跟踪误差,增强接收机的抗干扰性能,提升其在信号较弱位置下环路的跟踪性能,对加入惯性信息条件下惯性信息对系统所产生的影响做了相应的分析研究。通过仿真对比结果可以知道:当处于弱信号条件时,与通常用到的GPS信号跟踪方式相比,基于扩展卡尔曼滤波的信号跟踪算法可以有效提升跟踪的精度。     

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。     

强噪声背景下微弱信号检测方法研究

研究了用于微弱信号检测的自相关法、多重自相关法及双谱估计法，并介绍了各种技术的算法及特点。最后利用Matlab进行仿真并对仿真结果进行比较，结果表明：双谱估计检测法在检测强噪声背景下微弱信号方面对噪声有较强的抑制能力，能有效地检测出微弱信号。     

基于反蛙人声纳的小目标检测算法

随着蛙人侵扰活动的日益频繁,在一些重要的部位如港口、码头、海岸洞库和锚泊水域中都安装了水下监控系统,在这些系统中,基于反蛙人声纳的小目标检测既是研究的重点也是难点之一。文章针对小目标检测问题进行了讨论,提出反蛙人声纳图像处理和小目标检测算法。由实践结果可以得出,此算法具有较高的小目标检测率,有效提高了水下监控系统的可靠性。     

基于YOLOv3的船舶目标检测算法

为提高船舶目标智能检测的精度和实时性,提出一种基于YOLOv3算法的船舶目标检测方法,可用于视频图像的监测与跟踪。参照PASCAL VOC数据集格式,构建船舶目标检测数据集,采用k-means聚类先验框、mixup、标签平滑化等方法对算法进行改进和优化,在GPU(Graphic Processing Unit)云服务器中完成算法模型的训练和检测,并与FasterR-CNN、SSD(Single Shot MultiBox Detector)、原始YOLOv3等算法进行模型性能的试验对比。试验结果表明:改进的算法明显优于其他算法,其在测试集上的平均精度均值(mean Average Precision,mAP)和检测速度分别达到89.90%和30每秒检测帧数(Frames Per Second,FPS)。     

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号检测算法

针对复杂噪声背景下线性调频信号检测问题,利用分数阶Fourier变换具有解除时频耦合和信号在分数阶Fourier域呈现能量谱的高度聚集的特性,得出一种基于分数阶Fourier变换的信号检测算法,并将算法用于高斯白噪声和色噪声背景中信号检测。仿真结果表明,该算法对高斯、非高斯色噪声中的线性调频信号检测均有良好的检测性能。     

信号处理在舰船目标识别中研究发展综述

舰船目标识别系统是现代智能水中兵器的神经中枢和关键技术,为全面了解现代舰船目标识别技术的基本原理功能和发展现状。全面系统地介绍了二十多年来国内外舰船目标识别技术的发展历程和成果,重点阐述了诸如谱分析、小波分析、混沌时间序列分析等现代信号处理技术在舰船目标识别中的发展。最后对未来舰船目标识别技术的发展方向和思路表达了认识和看法,以期共同推进舰船目标信号的特征提取和识别技术的进一步发展。     

通信对抗目标信号特征研究

通信对抗目标的信号特征是识别通信对抗目标的主要依据。首先,分析了通信对抗目标信号特征的产生机理,并对其进行了分类。其次,探讨了信号技术参数作为细微特征应满足的准则。最后,研究了通信对抗目标信号特征的主要内容及提取方法,并对这些特征用于目标识别的可行性进行了分析。