基于自适应尺度变换-双稳态随机共振模型的BPSK信号检测算法

为提升在强噪声背景下对二进制相移键控(binary phase shift keying, BPSK)信号的检测性能, 针对主流方法在抑制噪声过程中信号受到一定程度的削弱、信号处理系统引入新噪声导致检测性能下降的问题,提出了基于自适应尺度变换双稳态随机共振模型的BPSK信号检测算法。对于经典的双稳态随机共振系统只能处理小幅度、低频段的周期信号的情况, 首先将双稳态随机共振系统进行尺度变换, 证明在高采样率条件下, 双稳态随机共振系统可应用于高频的BPSK信号, 并基于Neyman-Pearson准则设计了非线性阈值检测系统, 推导且定量表示出检测器的误码率, 以此作为反馈量, 自适应地调节系统参数, 构建了信号检测的完备流程。通过仿真实验验证了尺度变换的可行性以及所提算法的适用性, 为低信噪比条件下的弱BPSK信号检测提供了理论依据。     

基于高阶累积量和匹配滤波的信号检测新方法

针对通信侦察中的空间弱信号检测问题,提出了一种基于高阶累积量和匹配滤波器相结合的信号检测新方法。该方法利用高阶累积量有二阶以上信息,且高斯噪声的高阶累积量恒为零的特性,在传统似然比检测基础上,依据高阶累积量对高斯噪声的抑制能力,结合匹配滤波器进行弱信号检测,在低信噪比条件下获得了更高的检测概率。蒙特卡罗仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于多尺度小波能量积累的雷达回波检测方法

提出了多尺度小波能量积累器的概念,并给出了相应的多尺度小波能量积累算法,将信号在不同分解尺度上的小波能量进行积累.在此基础上设计出一种用于弱信号检测的小波能量检测算法,对低信噪比信号检测进行了仿真实验.仿真结果表明,该检测算法对强白噪声及强色噪声背景下的低信噪比信号的检测非常有效,与传统的信号检测方法相比具有显著优越性.     

加性噪声背景下基于ICA的线性系统辨识算法

在加性噪声背景下,将线性系统辨识问题纳入到独立分量分析(ICA)瞬时混合模型中,提出了一种新的结合ICA技术的线性系统辨识算法.该算法无需对噪声信号的统计特性进行任何先验假定,根据ICA模型中瞬时混合矩阵的先验知识,准确估计出系统输出的加性噪声,从观测数据减去该噪声后,利用最小二乘理论实现算法对未知系统的参数估计.仿真实验表明,该算法不仅有效地消除了一般算法对于噪声特性的限制,而且在低信噪比下仍能取得较为理想的辨识结果.     

全局动力学模型用于水声信号分类仿真实验研究

水下弱信号的检测和分类是水声信号处理领域中的难题。本文研究了一种使用混沌动力学系统理论中全局动力学模型进行水声信号检测和分类的方法，用仿真数据对所建模型的有效性进行了验证。通过将模型拟合到几种舰船辐射噪声，成功地对其进行了分类。仿真结果表明，该方法在高噪声背景下（信噪比为OdB时）仍能对信号进行分类，且分类概率可以从模型系数空间的系统统计特性中直接计算得到。     

基于双稳阱内随机共振的OFDM信号检测方法研究

为了解决OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)传输系统中接收端对微弱OFDM信号的检测问题,本文将双稳阱内随机共振系统与OFDM信号增强和解调过程相结合,推导了多载波信号激励下双稳阱内随机共振系统从零状态变化到势阱状态所需时间的解析表达式,分析了暂态响应导致的多载波信号在一个符号内的能量损失问题;推导了系统稳态输出方程,分析了稳态过程对子载波已调信号叠加直流偏置分量的问题;探讨了在不同系统参数和噪声强度下阱内随机共振对OFDM信号解调性能的影响。仿真结果表明：该方法可有效实现信号与噪声阱内协同作用,提高OFDM信号的检测性能。     

超声波检测系统中电磁干扰模型仿真与分析

超声波无损检测系统中PWM放大器所产生的电磁噪声严重影响信号的分析和读取,本文采用理论分析和仿真实验得出了一种抑制干扰,提高信噪比的可行方法,并在实际应用中取得良好效果.     

水声时变线谱检测的双稳态随机共振方法

将双稳态随机共振系统应用于水声时变线谱信号的检测,提出了设计水声线谱检测系统可以利用的外在参数。分别在水听器端和声源端建立了时变线谱模型,考查了随机共振系统对水声环境的适应能力。实验发现在信噪比变化、声压起伏、线谱漂移等情况下,系统都能较好的工作。为水声领域新型线谱检测系统的设计提供了依据。     

循环平稳性与随机共振理论的非绝热描述

噪声背景中周期信号的循环平稳性是信号处理中一个重要的特征.本文利用随机循环平稳过程的有关理论研究复杂随机动态系统中的随机共振现象.依据系统输出的一维准稳态概率密度近似理论,本文推导了系统输出二维跃迁概率密度、稳态自相关函数和系统输出信噪比的公式.输出信噪比随着输入噪声强度增加而呈现的随机共振现象,理论分析和数值试验结果非常吻合.此理论为随机共振理论的一种非绝热描述,不仅能够解释经典随机共振现象,而且能够描述驻留随机共振现象,对于复杂随机动态系统的信息处理机制具有重要理论指导意义.     

多信号叠加在随机共振系统中的研究

在随机共振理论的基础上建立了双稳态随机共振系统的仿真模型,调节参数将系统在单路信号上产生的随机共振效应扩展到多路叠加信号上,并讨论了参数调节对系统的影响和系统中多路信号叠加的局限性.在此基础上定义了随机共振系统的通道及其容量.最后仿真了系统在较高频率的应用,并举出了实例.扩展了随机共振系统处理信号的容量、速度及效率,在信号处理的应用中具有新的意义.