基于线阵连续扫描的水下航行器辐射声场全息重构

针对在线阵步进扫描定位中存在的准确度以及测试效率不高的问题,提出了采用线阵进行连续扫描的方法,并根据声源和线阵的运动关系和莫尔斯声学理论,分析了多普勒效应对全息重构结果的影响,同时采用幅值校正和三次样条插值拟合抽样的方法实现了时域信号校正,从而通过自谱和互谱计算构成了全息复声压面。最后,通过仿真和试验验证了线阵连续扫描的水下航行器辐射声场全息重构的可行性和准确性。     

基于线阵CCD的弹丸图像处理

分析了线阵CCD测弹丸攻角的原理,研究了线阵CCD在弹丸动态测试中的整体图像处理方法,提出一种新的方法:帧相减、局部归一化、二维自适应除噪滤波器和两重阈值复合算法的综合。该方法对复杂环境下的动态CCD图像处理特别有效。     

最小冗余线阵的DOA估计

波达方向(DOA)估计是智能天线技术研究热点之一.研究了最小冗余线阵的DOA估计问题.通过引入阵列冗余度,对非均匀线阵的阵元配置进行研究,在对MUSIC算法进行分析的基础上,利用Matlab对最小冗余线阵的DOA性能进行仿真,通过与均匀线阵进行对比,结果表明,在相同阵元数目的前提下,最小冗余线阵获得了较高的空间谱分辨力和较低的估计均方误差,提高了DOA估计性能.     

基于水下声场信息的三维航路规划研究

针对目前大规模水下复杂战场环境中的航路规划困难的问题。设计了一种以距离值传递法为基础的航路规划方法,该方法以水下声场为主要威胁源,运用三维抛物方程(PE)模型计算水下声场数据,并以此建立三维水下战场环境。利用限制线性八叉树的方法对数据场进行数据分割,从而达到对搜索空间的压缩,最后通过距离值传递法搜索得到最佳航路。仿真结果表明该方法较快的实现了三维声场环境下的不同起始点、多目标寻径,满足一定条件下航路规划要求。     

通道失配条件下的线阵导引头STAP检测研究

针对均匀线阵导引头下视跟踪目标状态,建立了目标空时导向矢量、杂波协方差矩阵、STAP权值等模型,基于协方差矩阵加权的基本理论,研究了高斯分布、均匀分布2种通道失配误差对STAP检测性能的影响,建立了数学模型并进行了仿真.结果发现,均匀分布误差对STAP检测性能影响较大,若相位误差达到10°,将导致SINR损失下降10 dB左右,而高斯分布误差影响很小.     

基于均匀线阵的导引头STAP检测研究

针对导引头下视跟踪目标的典型状态,开展了均匀线阵导引头空时自适应处理(STAP)检测研究.在分析空-时信号环境的基础上,建立目标回波与STAP检测模型,并通过仿真对检测性能进行分析,发现当阵列平行于水平面时,STAP能够获得较好的检测性能,可以获得不超过50m/s的最小可检测速度.如果导引头姿态变化,STAP检测性能将会下降,当阵列俯仰角增大到30°时,将难以检测到目标.     

基于目标舷角分布范围的拖线阵声纳左右舷分辨推理模型

被动拖曳线列阵声纳存在目标左右舷模糊的问题,现有分辨模型可能导致误判。为克服现有模型的误判问题,综合考虑目标距离、初始舷角以及本舰机动角度等重要影响因素,建立了本舰转向完成重新测得目标时目标舷角(θ1)分布范围的解算模型。基于该模型得到目标分别位于本舰左舷或右舷时目标舷角对应的分布区间1和区间2。根据区间1和区间2的不同组合以及θ1值落在区间1和区间2的不同情形,建立了拖曳线列阵声纳左右舷的新模型。最后,实例验证了模型的适用性和正确性。     

基于线加速度计的高分辨率光学影像颤振检测与重建方法

卫星平台颤振条件下,推扫式高分辨率光学影像成像往往产生扭曲,从而影响影像的定位及信息提取精度。针对当前颤振下影像成像扭曲补偿的问题,提出一种基于线加速度计测量平台颤振下的稳态重成像模型实现高分辨率卫星颤振扭曲影像的重建。采用受平台颤振影响而扭曲变形的高分某型号卫星全色影像数据进行验证。分析结果表明:提出的线加速度计可以有效检测并测量出平台的颤振,设计的颤振影像地面重建模型可以有效提高光学影像成像质量,补偿后影像扭曲变形现象明显消除。     

复杂声场环境下的近场声全息技术

近场声全息对测量环境的严格要求限制了它在工程实际中的应用,特别是利用互谱法求解全惠面声压时,参考信号的获取极为关键.针对有多个噪声源同时存在的复杂声场环境,提出一种工程解决方法,利用振动信号和声源出口处的信号作为近场声全息的参考信号,在传递函数法的基础上推导出全息面上分离的复声压,由此达到复杂声场环境下的近场声全息重建...     

基于子阵的频控阵自适应波束形成算法

针对经典的最小方差无畸变响应波束形成器应用在FDA-BFF(Frequency Diverse Array Based On Frequency Filter,FDA-BFF)及FDA-MIMO(Frequency Diverse Array Multiple-Input Multiple-Output,FDA-MIMO)接收机结构时,当阵元数较大或干扰与目标角度维接近时波束主瓣会产生峰值畸变或偏移,波束形成器输出性能下降,无法有效确定目标位置的问题,提出了基于双边小方差无畸变响应的子阵频控阵波束形成算法。该算法将一维均匀线性阵列划分为两个采用不同非线性频偏的中心对称子阵结构,在目标位置形成点状波束,对传统频偏固定的频控阵方向图中的距离-角度实现解耦。之后,通过双边小方差无畸变响应算法中求解克罗内克积的方式降低了算法计算量。仿真验证表明,阵元数较大时该算法在目标位置处形成点状波束的同时,可以有效抑制角度维不可分的干扰。     

机动拖线阵宽带方位估计的克拉美-罗界研究

针对现有水下远场宽带目标方位估计的克拉美-罗界(CRB)都是基于阵形不变的刚性基阵,无法全面揭示柔性拖线阵在实际机动条件下的CRB特性和具体影响因素等问题,首先依据拖线阵的机动特性建立了机动拖线阵宽带频域信号模型;然后,推导了机动拖线阵的水下宽带目标方位估计的CRB解析表达式。在此基础上,进一步计算分析了在不同阵列机动参数与目标特性等情况下的CRB特性,从而为机动拖线阵宽带高分辨方法的研究及应用性能评价提供了理论依据。     

指令线抗干扰技术研究

指令线以无线电磁波作为传输媒介,其可靠性、隐蔽性和有效性是指令系统研究的重点。分析了指令线的典型干扰模式,重点研究在复杂战场环境下如何利用频域、时域、码域等各种资源提高指令线的抗干扰能力,并针对典型的指令线抗干扰措施进行了仿真分析,仿真结果用于为复杂环境下武器系统指令线设计提供参考。     

基于三元阵的水下目标运动分析算法研究

针对由水听器构成的三元阵系统,提出了一种新型的水下目标运动分析方法.利用测得到达不同水听器的时延差,建立了状态方程和观测方程.运用扩展卡尔曼滤波算法,研究了该系统的目标运动参数估计问题.蒙特卡洛模拟仿真试验结果表明上述方法具有较好的定位性能,该系统结构简单,有良好的应用前景.     

激光远场光斑检测中信号采集与转贮技术研究

设计了16×16面阵靶板多路探测信号的采集与转贮系统电路,用于信号采集及向上位机的传送。系统采用W 77E58为采集电路的CPU,以FT245BM为核心构成USB接口电路,实现了256路信号的快速采集与转贮,较好地解决了对多路探测器实时快速采集和向上位机传送的问题,从而使激光远场光斑测试系统能够实时测量远场光斑的能量分布和变化情况。     

基于PCB技术的延时线设计方法

为了设计大功率低损耗的延时线,提出了用多股窄印制线并行绕制替代单股印制线绕制、在某些特定位置将并绕的多股印制线交叉换位的多层PCB螺旋电感的设计方法,并用该电感和电容模拟电缆的分布参数电感和电容制作延时线。通过多股并绕交叉换位的方式可以增加电感的有效截面积,减小电感的涡流损耗,有效提高电感的品质因数。测试结果表明:该螺旋电感的品质因数在短波频段内有较大提高。利用该螺旋电感制作的200ns延时线在通1A电流50 W功率时,延时性能好、驻波比小、衰减量小,满足大功率低损耗的要求。     

基于Kraken模型的海洋声场及相干性分析

海洋环境的复杂性和多变性严重影响着水下信号处理系统的性能,海洋声场研究及其相干性分析利于海洋中声纳设备有的布放,为海洋环境的相关场分析和声场的战术运用提供理论依据.射线模型、简正波模型、抛物线等模型分别适合于不同的海洋声场环境,以Kraken简正波模型为基础,完成对不同频率下典型的海洋声场计算与分析,得到不同条件下声场的传播损失图.海洋声场相干性分析侧重于声场水平纵向相干及垂直相干研究,结合其结构产生分别对纵向相干与声源深度及垂直相干与阵元间距等因素的关系展开讨论.研究表明:对不同频率下的声场传播损失的分析及海洋声场的水平纵向相干、垂直相干等问题的探究能够为海洋环境的相关场分析和声场实际应用提供一定参考.     

火控雷达的阵面设计技术

在火控雷达的阵面设计中子阵划分是提高雷达性能的有效手段。对阵面进行建模,得出了使用非规则子阵对天线阵面的精确划分方法。通过仿真给出了典型的阵面划分实例,并分析了阵列在宽带条件下的方向图性能,证明了所设计的阵面在抑制栅瓣方面具有优良的性质,能够提高火控雷达的性能。     

基于线加速度计卫星平台颤振测量下的高分辨率光学遥感影像重建方法

卫星平台颤振条件下,推扫式高分辨率光学影像成像往往产生扭曲,从而影响影像的定位及信息提取精度。针对当前颤振下影像成像扭曲补偿的问题,本文提出一种基于线加速度计测量平台颤振下的稳态重成像模型实现高分辨率卫星颤振扭曲影像的重建。本文采用受平台颤振影响而扭曲变形的高分某型号卫星全色影像数据进行验证。分析结果表明：本文提出的线加速度计可以有效检测并测量出平台的颤振,设计的颤振影像地面重建模型可以有效改善平台颤振下推扫式光学影像扭曲成像的影响,补偿后的影像扭曲变形现象明显消除。     

基于交叉定位的声纳浮标阵被动检测预处理研究

交叉定位的精度直接决定着水下目标被动方法的检测性能,而目标数量的不确定性及其位置关系的复杂性将进一步影响交叉定位的精度。针对上述问题,提出了一种基于最小交叉定位方差的距离和方位数据互联算法。首先,分析了水下目标2种典型运动特点,分别构建了水下目标运动模型;其次,研究了声纳浮标阵型和交叉定位原理对定位精度的影响,构建了声纳浮标被动检测模型;最后,采用距离和方位数据关联方法,完成了水下目标被动检测前的预处理。仿真结果表明：在多目标航迹交叉、复杂噪声环境条件下,该算法整体性能优于典型的模糊聚类法和最近邻域法。