光纤水听器三路输出解调方案仿真

光纤水听器是一种基于光纤、光电子技术上的新型水下声传感器。文章概述了M—Z干涉型光纤水听器三路输出解调方案的原理,并用SIMULINK软件实现了此解调方案,在分析仿真结果的基础上,指出三路输出解调方案是将来构成全光纤干涉型水听器系统的优选方案。用软件实现解调的过程对硬件解调电路的设计具有指导性的意义。     

干涉型光纤水听器检测方案分析与仿真

光纤水听器是国防技术重点开发项目之一,涉及光学、光电子学、精密机械、信号处理技术等多个领域,各发达国家都高度重视此方面的研究。文章详细讨论了Mach-Zehnder双光束光纤干涉仪基本原理、相位载波（PGC）零差检测方案,进行模型的数学分析及Matlab仿真来实现PGC解调。     

光纤水听器长线阵浅海信道性能研究

现有的光纤水听器长线阵在浅海信道中的性能分析方法存在着分析错误率高的问题,为了解决上述问题,提出光纤水听器长线阵在浅海信道中的性能研究。依据光纤水听器长线阵在浅海信道中的分布图构建浅海信号的信号模型,以此为基础,依据浅海环境下形成的长线阵常规波束,生成光纤水听器长线阵指向性函数,以生成的指向性函数为依据,基于输入信噪比与输出信噪比分析光纤水听器长线阵的阵增益性能,实现光纤水听器长线阵在浅海信道中的性能分析。通过实验结果显示,与现有的光纤水听器长线阵在浅海信道中的性能分析方法相比较,提出的光纤水听器长线阵在浅海信道中的性能分析方法极大地降低了分析错误率,充分说明提出方法具备更好的分析效果。     

基于小型圆阵的AUV方向定位算法的研究

水下小型无人系统AUV在海洋探测中起着重要，实现其精准定位与打捞有利于促进海洋经济的发展。传统的具有较高定位精度的装置如长基线等不方便装载与布置，定位效率不高。本文提出一种基于小型圆阵的AUV方向定位算法，被定位的AUV搭载声源，装载在船上的定位系统，采用半径为0.125m的水听器圆阵列，阵元个数为4，水听器阵列接收的信号通过多通道前端处理电路被采集，对每个阵元接收到的信号利用希尔伯特变换相位检测方法检测出各信号的相位恢复无幅度和相位失真的信号，然后使用具有超指向性的反卷积波束形成算法实现AUV方向的准确估计。水池实验表明，小型圆阵系统的相位反卷积波束形成定位算法精度高，定位平均误差为0.233°，主瓣宽度窄，波束平均宽度3.97°。便于装载，相比MUSIC算法具有更好的定位效果。     

基于可调谐F—P滤波器的光纤光栅波长解调算法研究

论文以提高光纤光栅传感器信号解调系统的波长检测精度为研究主题。在改进质心寻峰算法的基础上,分析了几种基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感器波长解调系统的算法,并使用LabVIEW语言对其进行了仿真对比研究,提高了波长解调的精密度。实验结果表明,论文提出的质心法寻峰,抛物线插值算法有效地提高了光纤光栅反射信号解调系统的波长解调精度,降低了复杂程度。     

单只矢量水听器对多目标方位估计的仿真研究

文章结合了矢量水听器的自身特点,利用单只矢量水听器分别研究了声强法和ESPRIT算法对目标方位进行估计,在无需知道信号先验信息的条件下,可以实现对多个不相关信号的方位角估计。利用已知的条件进行模拟仿真,在不同的信噪比,样本长度的条件下来对比声强法与ESPRIT算法之间了优劣性。     

基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法。该算法使用UKF实现了微弱信号的L1C/A码和载波跟踪。通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A中频信号对该算法进行实验性能分析。仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法。     

基于单矢量水听器的实时性线谱提取算法

针对单矢量水听器探测条件下的水声目标线谱提取问题,提出一种可实时性迭代计算的线谱提取算法。首先利用矢量水听器声压振速通道的联合信息处理,可提高水声目标信号的信噪比。其次,利用基于极大值滤波器的线谱预处理方法对信号频谱进行峰值检测,进而通过在线谱提取过程中引入缓存器,可以在较小的计算复杂度条件下提高信号处理过程中的时间增益,再结合线谱归并方法可以较为精确的提取出目标线谱。经仿真试验分析及海上实测数据验证,该算法能够在低信噪比条件下实现对线谱的检测,并具有良好的抗线谱漂移干扰能力。     

基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法.该算法使用UKF实现了微弱信号的L1 C/A码和载波跟踪.通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A 中频信号对该算法进行实验性能分析.仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法.     

利用小波变换对MEMS矢量水听器信号处理

为解决对水上未知目标的定位估计,充分利用接收信号,提出一种基于小波变换与傅里叶变换相结合的信号处理方法。采用中北大学研制的十字梁结构的MEMS矢量水听器接收声源信号,通过后续电路把声压信号转换成电压信号。先进行窄带滤波,保存有用信号频带;然后选择合适的小波阈值及小波基对信号进行小波降噪处理,减少低频噪声干扰,提高输出信噪比,为后续的信号处理及水声定位提供便利;最后基于MUSIC算法,结合直方图法进行目标方位估计,仿真结果表明,这种方法将定位精度提高到3°。     

基于光纤梳状滤波器的光纤Bragg光栅波长解调技术研究

为了提高光纤Bragg光栅波长解调系统的解调精度和速度,研究了光纤Bragg光栅中心波长的解调方法,提出了一种利用光纤梳状滤波器对光纤Bragg光栅中心波长标定的方法.该方法基于牛顿插值算法,利用光纤梳状滤波器提供参考点,实现对光纤Bragg光栅中心波长的标定.研究结果表明,该方法可通过光纤梳状滤波器提供多个参考点,提高了解调精度;拉格朗日插值算法和牛顿插值算法的解调精度都很高,达到了±1～±5 pm,波长的均方误差小于4 pm.牛顿插值算法的运算量小,节省算术运算次数,尤其是节省乘、除次数,给计算机处理大量数据提供了方便.     

基于ICA的单矢量水听器多目标分辨

单矢量水听器利用目标信号的声能流进行测量,可有效抑制各向同性干扰,提高目标信号的信噪比,从而实现目标的波达方向(DOA)估计。但若存在多个目标时,单矢量水听器测量的是各信号声能流的矢量和,因此无法估计单个目标的方位。本文将独立分量分析(ICA)原理与单矢量水听器技术相结合,提出一种新的单矢量水听器多目标分辨算法。在目标信号方向未知的情况下,该方法可对矢量水听器的导向矢量实现盲估计,并分离出各独立目标信号,进而利用声能流逐次分辨出各独立目标信号。仿真实验证明了算法的有效性。     

小波包和神经网络的船舶电力系统谐波检测方法

随着船舶电力系统中接入越来越多的电力电子设备,谐波污染现象变得愈发严重。当前的谐波检测还无法实现较小的谐波频率、相位、幅值检测误差,提出小波包和神经网络相结合的船舶电力系统谐波检测方法。设计由微处理器、信号采集板、上位机构成的船舶电力系统信号采样装置,实施电力系统电流信号与电压信号的采样。通过小波包算法提取采集信号高频部分的有效值。基于神经网络思想设计Elman神经网络谐波检测器,实现船舶电力系统谐波检测。其中在输出层中通过主成分分析方法实施神经网络的输出优化,并实施Sigmoid激励函数的改进,以降低检测误差。测试结果表明,该方法平均谐波频率检测误差、平均谐波相位检测误差、平均谐波幅值检测误差的区间均值分别为0.16 Hz,0.20°,0.12 V,整体误差很低,同时克服了基波分离延时问题。     

连续相位调制信号的检测

本文主要介绍了CPM信号的解调方法,研究了基于最大似然接收原理的网格搜索最优算法—维特比（viterbi）算法,并且通过Matlab计算机仿真,给出了一定信噪比条件下影响CPM调制体系误码率性能的因素。     

MSK调制下的匹配滤波接受研究

MSK信号具有相位连续,频谱较FSK调制信号窄等优点,被广泛用于对潜、对空通信中。文章首先从MSK的原理出发,得到MSK信号正交双通道的调制的框图,然后由MSK调制的框图结构,将MSK信号分解为正交I路与Q路信号,分别进行匹配滤波接受解调,然后将得到的I路与Q路的判决码元进行差分进一步得到发送的信号,最后通过仿真分析验证MSK调制与解调框图的正确性,同时MSK匹配滤波的解调算法容错性能较好,与其它的调制方式相比,MSK远远优于ASK、FSK调制,性能稍差于PSK调制。     

MSK信号的差分数字解调方法

根据MSK信号的数学特征,提出了一种用码元内差分的方法来实现MSK信号的数字解调,详细推导了该解调算法的数学过程和该算法在白噪声信道上的误码性能.计算机仿真结果表明该算法是简单有效的.与传统的解调算法相比较,该算法对载波频偏和相移不敏感,可以应用在通信侦察等场合.     

船载跳频信号的瞬时频率直方统计方法

常规船载跳频信号频率统计方法能够完成船载跳频信号的统计,但跳频信号瞬时频率统计精确度较低,为此提出船载跳频信号的瞬时频率直方统计方法。基于贝恩哈德理论,提取跳频信号瞬时频率相位特征,依托相位周期集合,对船载跳频信号瞬时频率进行精度分析,确定其相关参量;代入直方统计硬件框架中,利用优化后Rife算法扩大FTT频率统计,实现提出的船载跳频信号的瞬时频率直方统计。实验数据表明,提出的直方统计方法较常规统计方法精确度提高55.11%。     

基于OFDM低压电力线通信技术研究

论文主要研究了低压电力线通信中OFDM调制解调技术原理及其实现过程,针对OFDM峰均功率比(PAPR)比较高的问题,提出了一种改进的OFDM调制解调技术(相位干涉法)并进行了仿真分析,使信息传输的安全性和可靠性有了很大的提高。     

基于OFDM低压电力线通信技术研究

论文主要研究了低压电力线通信中OFDM调制解调技术原理及其实现过程,针对OFDM峰均功率比（PAPR）比较高的问题,提出了一种改进的OFDM调制解调技术（相位干涉法）并进行了仿真分析,使信息传输的安全性和可靠性有了很大的提高.     

一种用于小横截尺寸三元水听器组的左右舷分辨技术

针对小横截尺寸三元水听器组的左右舷分辨问题，文中提出了一种新的移相方法实现左右舷分辨。与原有的三元水听器组左右舷分辨技术相比，该方法不要求三元水听器组的横截尺寸与信号频率相匹配，并且计算量较小，易于实时实现。经过理论分析和仿真实验，证明了文中提出的新的移相方法应用于小横截尺寸三元水听器组，能够有效地解决拖曳线列阵的左右舷分辨问题，具有良好的工程应用前景。