非高斯背景条件下水声信号粒子滤波性能分析

基于贝叶斯滤波原理,介绍了粒子滤波(Particle Filter,PF)的基本思想和具体算法实现步骤。针对非高斯噪声对水下信号目标跟踪的影响,分别对符合高斯分布、韦伯分布和伽马分布的随机噪声序列,在噪声均值和方差相同的条件下,对比分析了扩展卡尔曼滤波(Extended Kaman Filter,EKF)算法和PF算法的估计精度。仿真结果表明,在非线性非高斯环境下EKF算法跟踪性能严重下降,而PF算法能继续保持较好的跟踪精度,证明PF算法在非线性非高斯系统中的有效性。     

基于特征提取的匹配场处理

匹配场被动定位具有优于传统被动定位算法的性能,但其对环境参数具有依赖性的缺点严重制约了算法的应用。为了改善算法的适应性,在充分利用拷贝场协方差矩阵信号分量和噪声分量的基础上,构造了两种优化的特征提取匹配场处理器。最后使用1993年NATO SCALANT Centre在地中海用垂线阵采集的实验数据对算法进行了验证,结果显示在不确实海洋环境下,算法不仅可以成功定位固定声源和运动声源,而且其输出信干比和峰值背景比都得到了改善。     

一种基于计数的战场态势信息匹配算法

高效率的匹配算法是实现大规模、高速率的战场态势信息筛选所要解决的关键问题。针对战场态势信息筛选特点,分析比较了现有匹配算法,提出了一种基于计数的态势信息匹配算法。该算法将初始筛选条件转换解析成标准筛选条件;根据原子筛选条件与态势信息类型的对应关系,针对不同数据源,构建对应的多级索引结构,消除多个态势信息间相同属性的冗余匹配,有效提高了算法效率,符合战场态势信息筛选的要求。     

军事资源匹配多目标建模与求解算法

针对军事资源匹配问题的多目标特点,建立了军事资源匹配多目标优化模型,并结合模型特点,设计了一种改进的非支配排序遗传算法对问题进行求解。最后,通过仿真算例对提出的模型和算法进行验证,仿真实验结果证明模型和算法能够有效求解多目标军事资源匹配问题。     

一种NLOS环境下基于散射模型的TOA定位方法

减小非视距(Non Line Of Sight,NLOS)误差定位算法大多要求在移动台和基站之间至少存在一条视距(Line Of Sight,LOS)路径。提出一种新的NLOS环境中基于散射模型分类传播环境的TOA(Time Of Arrival)定位方法,将散射模型中NLOS传播的统计特性加入到定位算法中,使用散射模型研究了3种定位算法,方差匹配算法,期望最大算法和贝叶斯算法。并对算法进行仿真,仿真结果表明,本算法性能优于传统定位算法。     

多机器人最大熵博弈协同定位算法

研究了多机器人观测到同一目标时的协同定位问题。建立了各个机器人相对观测一致程度的数学描述模型,进而提出用基于极大熵准则的最大熵博弈获取使相对观测一致程度最优的协同定位方式。针对博弈结果的多样性,相应地改变观测方程的雅克比矩阵,推导了可适应多机器人各种博弈结果的扩展Kalman滤波协同定位算法。仿真实验表明,方法可实现机器人团队在协同定位时有选择、更高效地共享相互间的观测信息;在保证协同定位精度提高的同时有效地消除了多机器人相对观测信息间的冲突。     

可变速率调制器研究及其FPGA实现

提出了一种变速率调制系统的设计方法。基于现场可编程门阵列(FPGA),在硬件系统中实现了新方法。所设计的系统能够处理(13.5~300)Mbps连续变化的比特速率。通过将整个可变速率范围分成若干小段,分别经过不同倍数的采样滤波,保证了所有符号速率对应的数据能够被调制到数模转换芯片(DAC)处理范围内。给出了系统整体设计结构,分析了硬件实现时的难点,论述了并行采样滤波与并行载波生成等设计方法。硬件实现结果表明,所提出的设计方法能够实现对较宽范围内连续可变速率信号的调制。系统的易扩展性也保证了所设计结构能够处理更宽的变速率范围。     

基于联合时频滤波的多目标回波信号分离算法

针对弹道中段多目标回波信号分离的问题,提出了基于联合时频滤波的多目标信号分离算法。该算法先对多目标回波信号进行自相关处理和峰值提取,得到目标信号的周期,接着用该周期对回波信号的Gabor变换和PWVD变换结果进行分段,然后将各段时频图相乘,获得新的时频支撑域,最后用新的时频支撑域对回波信号进行时频滤波,克服了交叉项的干扰和时频聚集性不高的缺点,分离出了不同周期的目标信号。仿真结果证明了该方法的有效性和先进性。     

一种小样本数脉冲信号的样本子图分选算法

针对交错的雷达脉冲信号中,辐射源脉冲样本数较少而无法统计脉间参数规律实现脉冲提取的问题,提出了一种基于自提取样本子图的全脉冲匹配分选算法。该算法利用全脉冲移位匹配搜索自相关函数极大峰值,序贯提取辐射源时间维样本子图,同时筛选出匹配脉冲,无需对脉冲特征参数做统计分析,因此,可实现小样本数雷达信号的脉冲提取。仿真实验表明在有脉冲漏失的信号环境中,算法处理样本数充足情况下的脉冲信号与传统多参数统计方法性能相当,而且能提取出小样本数的脉冲信号。     

相控阵雷达导引头的惯性视线重构北大核心

针对弹载相控阵雷达导引头的惯性视线重构问题,提出了基于Unscented卡尔曼滤波(UKF)的视线重构方法。与传统方法相比,提出的方法无需对导引头测量的角信息使用微分网络,避免了对测量噪声的放大。仿真结果表明,该方法可有效地重构视线角,从而进一步提高视线转率的估计精度。