一种稳健的循环平稳信号时延估计算法

基于信号循环平稳特性的时延估计算法具有较强的抗干扰和抗噪声能力,但循环频率误差时性能下降严重。针对这一问题,首先分析了循环频率误差对循环时延估计算法中,循环互相关函数相关法估计性能的影响,进而提出了一种对循环频率误差稳健的改进循环时延估计算法。改进算法通过两次搜索确定循环频率的真实值。仿真实验结果表明,改进算法可以有效地校正循环频率误差,最终使时延估计误差与无循环频率误差时基本相同。     

双基地MIMO雷达多目标的时延估计方法

现有的双基地MIMO雷达目标角度和多普勒频率估计算法都要求已知目标的时延,然而实际中时延往往未知。对此该文提出了一种双基地MIMO雷达多目标的时延估计方法,可在角度和多普勒频率估计之前对目标的时延做出估计,从而为现有的角度和多普勒频率估计算法提供前提条件。方法将接收信号按周期切段,对各段信号进行滤波获得输出矩阵,时延的估计可通过对各矩阵F范数之和进行峰值搜索而获得。理论上论证了方法的可行性,并通过仿真实验进行了验证。     

基于LMS自适应滤波和希尔伯特差值的二次相关时延估计算法

针对卫星干扰源定位系统中时延估计的问题,在研究经典的广义互相关和二次相关时延估计算法的基础上,为避免不同加权系数的选取对广义互相关时延估计精度影响差异很大这一缺点,提出了一种基于LMS自适应滤波和希尔伯特差值的二次相关时延估计算法,该算法利用自适应滤波器对信号和噪声的先验知识需求较少、具有自动调节自身参数的能力,首先对信号进行前端滤波处理,再将处理后的信号进行二次相关,最后利用希尔伯特差值法对相关峰值进行锐化,以获得较为精确的时延估计结果。     

基于时延的宽带LFM信号DOA估计算法

针对常用宽带LFM信号DOA估计算法采样数据量大、运算量大的特点,提出了一种基于时延的宽带LFM信号DOA估计算法。先把阵元接收到的信号变换到频域,而后用极值频率点进行时延估计,并对各极值频率点的时延估计值进行加权平均,进而估计出宽带LFM信号的来波方位。仿真验证了该算法的合理性和有效性。     

时延估计多基地水下目标被动定位及误差分析

根据基于时延估计的多基地航空搜潜系统中目标、各被动浮标之间空间上的几何位置关系,建立目标位置的数学模型,确立了目标空间位置与声传播信号到各被动浮标的时延、布阵间距、声速之间的关系;在此基础上,根据时延估计方差的克拉莫-罗下限,分析信号信噪比、接收机带宽、信号中心频率及观测时间等参量测量误差对时延估计的影响,进而分析了各参量误差对目标定位误差影响,最后对所建模型及误差进行了仿真分析。     

外辐射源雷达系统中时延估计算法及仿真

时延估计的方法有经典的广义相关法、自适应法、循环平稳法、高阶累积量法、时频分析法等,重点分析了外辐射源雷达系统中用于时延估计的循环平稳法和相关法,并给出了循环平稳法和相关法用于时延估计的仿真,得出了仿真结果。仿真结果表明,对QPSK信号无法用循环平稳的方法来进行时差的获取,用相关法在极低信噪比条件下检测出目标信号,长时间的信号积累是必需的。     

群时延傅里叶分解模型及其估计方法

建立了基于三角函数级数的群时延模型,并理论证明了仅采用有限阶数的三角函数群时延即可表征任意群时延对信号相关峰的影响。在此基础上,通过测量信号相关峰,并与不同三角函数群时延组合下的相关峰进行匹配搜索即可估计群时延的三角函数分解级数,从而估计得到相关峰影响等效的群时延特性。仿真中,采用该方法估计得到的群时延特性对滤波器进行修正后,信号相关峰与经过滤波器之前的信号相关峰高度吻合,时延估计偏差在0.1 ns之内。     

信号变频引入相差后的时延估计方法

分析了用同-本振对两路存在相对时差的信号进行变频时引入新的相差的原因,提出了一种新的相位补偿时延估计算法,与传统的存在相差的时延估计方法相比,新方法将传统的对相差和时差的二维搜索改进为单纯对时差的一维搜索,大大地提高了运行效率,巧妙地解决了变频引入相差条件下的时延估计问题.     

一种基于多径消除的自适应时延估计算法

多径信号和背景噪声严重影响自适应时延估计算法性能,为克服此问题,提出了一种基于多径消除的自适应时延估计算法。该算法先通过2个FIR滤波器消除多径信号的影响,再利用自适应时延估计器来准确地进行时间延迟估计。与现有算法相比,新算法的收敛速度较快,不需要真实时延的先验信息,且在有背景噪声的影响下也能得到准确的时延估计。计算机仿真验证了新算法的有效性。     

基于熵最小化的LFM信号调频率估计算法

利用LFM信号频谱的熵随着调频率减小而降低的性质,提出了一种基于频谱熵最小化的LFM信号调频率的估计SEM方法。建立参数待估的相位补偿因子,通过搜索得到使得补偿后信号频谱熵全局最小的调频率估值。在搜索过程中,采用两级搜索策略,并引入牛顿迭代算法,有效降低了算法复杂度。理论推导和仿真结果证明,该算法为有偏算法,估计偏差量与初始频率相关,理论估计方差比较CR下界低12d B。对雷达实测回波信号进行验证,与离散多项式变换算法相比发现,提出算法估计的鲁棒性更好,并具有较高的测速精度,具有一定的应用价值。     

Adaptive sliding mode control of modular self-reconfigurable spacecraft with time-delay estimation

The reconstruction control of modular self-reconfigurable spacecraft (MSRS) is addressed using an adaptive sliding mode control (ASMC) scheme based on time-delay estimation (TDE) technology. In contrast to the ground, the base of the MSRS is floating when assembled in orbit, resulting in a strong dynamic coupling effect. A TED-based ASMC technique with exponential reaching law is designed to achieve high-precision coordinated control between the spacecraft base and the robotic arm. TDE technology is used by the controller to compensate for coupling terms and uncertainties, while ASMC can augment and improve TDE’s robustness. To suppress TDE errors and eliminate chattering, a new adaptive law is created to modify gain parameters online, ensuring quick dynamic response and high tracking accuracy. The Lyapunov approach shows that the tracking errors are uniformly ultimately bounded (UUB). Finally, the on-orbit assembly process of MSRS is simulated to validate the efficacy of the proposed control scheme. The simulation results show that the proposed control method can accurately complete the target module’s on-orbit assembly, with minimal perturbations to the spacecraft’s attitude. Meanwhile, it has a high level of robustness and can effectively eliminate chattering.     

一种基于交叉关联积分的功放无意调制识别方法

针对同频率连续波信号中的功放指纹分析问题,提出一种基于相空间交叉关联积分的无意调制识别方法(CCI-UMI).该方法通过对功放无意调制的机理分析和对重构矢量沿轨迹概率(PDT)的理论分析,建立了相轨迹比较的基本理论依据和参数选择方法.采用多尺度交叉关联积分算法,在重构相空间实现了对信号细微差别的灵敏比较.对任意波发生器两路通道实测数据的分类实验表明:本方法识别率较高,经合理选择参数,在低信噪比下可获得比功率谱方法和相空间微分方法更好的分类性能.     

基于分数阶傅立叶变换的ARM检测技术

分数阶傅立叶变换(FRFT)是傅立叶变换的广义形式,对线性调频(LFM)信号具有很好的能量积累作用.针对反辐射导弹(ARM)雷达回波信号的线性调频特性,提出了一种基于FRFT的反辐射导弹检测方法,并根据ARM信号的调频特性将FRFF局域化,缩小了峰值搜索区域,提高了检测效率.仿真实验表明该方法能够在高斯、非高斯分布杂波环境下有效地检测ARM信号.     

科氏流量计信号频率的变步长直接估计算法

研究科氏流量计频率估计方法对提高其测量精度具有重要意义.分析了变步长直接频率估计( VS-DFE)方法的原理,归纳出一种基于VS-DFE的科氏流量计信号频率估计算法,给出了算法基本思想、流程和实现步骤.分别针对两种常见流量状态下科氏流量计的固定频率信号和时变信号进行仿真分析,并与离散频谱校正法进行了比较.仿真结果表明,...     

基于Kalman预测的自适应线性化信号的生成方法

自旋弹体的姿态通常采用单通道控制方法进行控制。该方法中采用线性化信号对控制信号进行调制,而线性化信号采用固定频率随机相位的信号发生器产生,这就会对弹体控制产生不良的影响。提出了一种基于Kalman预测的自适应线性化信号的实现方法。该方法通过弹旋频率测定、频率的Kalman预测和信号发生器实现了线性化信号对弹旋信号的同步、自适应倍频、定步长、定幅度的信号发生功能。仿真实验证明了方的正确性,为更加合理的控制自旋导弹的姿态提供了一种有效的方法。     

光纤激光水听器的PGC实时全数字解调系统

概述了基于麦克尔逊干涉仪的光纤激光水听器的相位载波零差法(PGC)调制解调原理,通过数学推导及仿真,分析了调制信号和混频信号的频差是导致全数字化解调结果错误的主要因素之一。针对该诱导因素提供了可行的解决方案,并实现了基于DSP的1 MHz采样频率下使用PGC方法的全数字实时解调系统。对低频水声波段800Hz水声信号进行解调,实验结果表明:解调信号波形良好。     

利用曲线拟合方法分析暂态振荡信号

提出了一种利用曲线拟含定量分析暂态振荡信号的方法.该方法给出的暂态振荡信号模型能够反映振荡的幅度和频率随时间变化的规律.提出了利用曲线拟合方法确定该摸型的具体参数的步骤:首先利用三次样条插值求出信号的上包络曲线,对其采用指数衰减信号模型来进行拟合以描述信号振荡幅度的变化参数;然后得到信号频率变化部分的正弦形式,利用 Hilbert 变换提取出正弦部分的相位,并采用幂指数信号模型进行拟合以描述信号振荡频率的变化参数.与以往分析暂态振荡信号的方法相比,该方法可对信号进行定量分析.仿真和试验结果表明,采用曲线拟合方法确定模型参数,实现过程简单,均方根误差小;对实际信号的分析则表明所提出的模型能够真实地反映出实际暂态振荡信号的变化规律.