机载导航设备中基于自适应对消的DME脉冲干扰抑制方法

GPSL5信号作为GSP现代化的一部分,是专为民用航空而设置的,它与我国北斗星导航系统所用的B2a信号共用同一频段,共同组成未来的全球导航卫星系统(GNSS).L5信号面临已有航空无线电设备的干扰,其中测距仪设备(DME)对GPS L5和B2a信号所在频段造成了不可忽视的脉冲干扰.提出一种基于自适应对消的DME干扰抑制方法,充分利用机载DME天线所接收到的信息,对机载GPS接收机中的DME干扰进行估计和重构,进而进行抑制,避免了传统方法造成的数据损失问题.     

用于去除心电信号工频干扰的多阶自适应滤波器阶数确定策略研究

工频干扰是微弱生物信号采集过程的常见噪音源之一,特别会造成像心电之类信号的信噪比的显著下降.自适应滤波技术对于去除心电信号工频干扰噪音有着显著的效果,但自适应滤波技术中的自适应滤波器阶数确定是关键问题.本文提出了多阶自适应滤波器中适于去除心电信号的阶数选择策略.在以单路正弦波为模拟工频干扰信号源进行实验中,根据提出的阶数选择策略,确定5阶自适应滤波器对心电信号的工频干扰有着明显的抑制效果.同时,实验还证明,与自适应滤波器中的对消器相比,策略所确定的5阶自适应滤波器具有更快的收敛速度,并且还能在工频波动处取得更好的处理增益.     

基于FrFT滤波和LMS降噪的变转速滚动轴承故障诊断

变速工况下的机械故障诊断逐渐成为旋转机械监控领域的一个热门课题,在变转速下故障更容易发生且伴随更大的噪声,而相应的降噪问题目前却没有可靠的解决方法。因此提出一种基于分数阶傅里叶变换（FrFT）滤波和最小均方算法（LMS）降噪的故障诊断方法,对变转速工况下轴承振动信号进行降噪,进而提取非平稳故障特征。首先,同时获得滚动轴承振动加速度信号和转速信号;然后对Hilbert解调后的振动信号进行峰值搜索FrFT,按照搜索得到的最佳阶次和分数阶域聚集位置进行FrFT滤波;再将FrFT滤波得到的信号作为参考信号,原包络信号作为输入信号,进行LMS自适应降噪;最后对降噪后的信号按照转速重采样进行阶次分析,将包络阶次谱中的突出特征与故障特征阶次对比,判断故障。该方法可成功应用于变转速工况下滚动轴承的试验数据处理,证明了方法的有效性。     

数字电子电路空间干扰谐波噪声自动抑制方法①

为提高数字电子电路中空间干扰谐波噪声滤波能力,提出基于匹配滤波检测的数字电子电路中空间干扰谐波噪声自动抑制方法。构建数字电子电路中空间信号传递模型,采用空间频谱波束形成方法进行数字电子电路空间干扰谐波信号的自适应聚焦处理,提取干扰信号的相关功率谱特征量,采用自适应均衡降噪方法进行干扰信号的噪声分离,构建数字电子电路中空间干扰噪声信号的滤波模型,采用匹配滤波检测器实现对数字电子电路中空间干扰的信号滤波和检测,实现数字电子电路中空间干扰噪声的自动抑制。仿真结果表明,采用该方法进行数字电子电路中空间干扰抑制的输出信噪比较高,信号的滤波性能较好,提高了数字电子电路中信号准确传输和检测性能。     

基于数学形态学与小波阈值组合滤波算法的大地电磁噪声压制

针对实测大地电磁信号资料中常出现的强噪声干扰问题,提出一种基于数学形态滤波和小波阈值滤波结合的大地电磁噪声压制方法。首先,利用自适应多尺度形态滤波算法对含噪信号进行初次滤波,以消除脉冲类干扰。然后,对已处理的信号进行小波阈值滤波提取大尺度强噪声轮廓。最后,剔除强噪声干扰重构大地电磁信号。通过仿真实验对比,在不同强度噪声干扰背景下,所提方法的性能优于普通小波阈值方法,能更多地保留大地电磁原始信号的细节特征。实测资料处理结果表明,该方法能有效地抑制大尺度强噪声干扰和基线偏移的影响,有效地改善了视电阻率曲线质量,具有较好的应用前景。     

一种新的扩频通信非平稳干扰抑制技术

提出用自适应多分辨正交变换(AHLOT)对扩频系统中的非平稳干扰进行跟踪并消除。与时域多分辨重叠变换(HLT)对时域信号的传统二进制非均匀划分不同，AHLOT根据非平稳干扰信号时频结构的时变特性，选择与干扰信号相匹配的最佳基函数，对信号进行自适应二进制非均匀分割，仿真结果表明，基于AHLOT的时频干扰对消器可增强接收机的鲁棒性，有效抑制时变非平稳干扰。     

基于Krylov子空间的自适应陷波器设计

针对卫星导航接收终端的窄带干扰抑制问题,结合Krylov子空间性质,把基于Krylov子空间的多级维纳滤波算法应用到导航接收终端窄带干扰抑制中,提出了一种基于Krylov子空间的多级维纳滤波自适应陷波器设计方法,实现了导航接收机的自适应窄带干扰抑制,使输出信噪比达到最优,解决了传统的维纳滤波方法由于矩阵求逆运算量大的问题.仿真结果表明:该算法相比最优维纳滤波算法,运算量小,结构简单,有较好的窄带干扰抑制性能且对导航信号本身的接收影响较小,是一种实用的窄带干扰抑制算法.     

局部放电监测中现场干扰的分析与抑制

局部放电在线监测的关键是如何有效简便地抑制各种干扰，但目前对现场干扰的研究多限于定性分析。本文利用数字滤波方法对现场干扰作了定性分析和定量研究，对目前研究较多的ＬＭＳ（最小均方误差）自适应滤波、ＦＦＴ（快速傅立叶变换）阈值滤波的效果作了对比分析，指出它们在实际应用中尚存在不足，并且提出了一种基于ＦＦＴ的理想多带通数字滤波器。应用于现场的数据处理，该方法具有处理简单、抑制比高、意义明确等优点，是抑制连续周期性干扰的较好措施。对于脉冲干扰，提出了一种新的利用脉冲信号波形特征进行逻辑判断的脉冲识别方法，取得了较好的效果。     

模糊滤波技术在转速信息处理中的应用

信息处理技术是实现车辆起步的关键．对于转速脉冲信号,因包含高速过零脉冲信息,故其滤波技术十分困难．为此,引入人工智能推理方法,利用模糊逻辑技术和专家经验分别为车辆发动机和变速箱中间轴转速信号设计了模糊自适应滤波器,并在ＡＭＴ（电控机械式自动变速车辆）上进行了试验．对于高频转速信号,由于干扰脉冲频率与有用信号的频率接近,采用常规滤波技术,滤波后的信号严重失真,采用本文设计的模糊自适应滤波器,其滤波效果很好．     

深孔加工过程油压监测信号消噪技术研究

针对深孔加工过程油压监测信号含有大量脉冲干扰和随机非平稳噪声的特点,提出了一种基于小波包的防脉冲干扰滑动平均滤波方法,该方法首先对油压信号进行小波包消噪,再对小波包处理后的结果进行防脉冲滑动平均处理.实验结果表明,利用小波包技术和防脉冲干扰滑动平均算法相结合的滤波方法,对油压监测信号具有很好的滤波效果,从消噪油压信号中提取的变化率特征可有效实现对深孔加工过程中堵屑故障的监测.     

基于信号盲分离的通信信道干扰抑制算法

针对移动通信双向传输过程中一直存在的抗干扰性能差的问题。提出基于窄带信号盲分离的移动通信信道干扰抑制算法。构建移动通信基站信道的安全承载模型和移动网络基站路由节点数据分配模型,进行信道干扰分析,通过阈值对优先级进行判断,保证OBS网络中偏射路由节点数据的服务质量,构建单通道窄带信号检测模型,设计单通道窄带处理器,实现对窄带信号的盲分离,降低了网络突发冲突阻塞概率与丢包率,基于时延-多普勒域的稀疏性特征计算动态反馈线性非线性抗干扰信道的时域脉冲响应,得到移动通信信道均衡和特征配准结果,实现非线性抗干扰滤波。实验结果表明,改进算法能有效实现干扰抑制和滤波,提高通信信号的输出信噪比。     

认知UWB正交脉冲序列设计及性能分析

为了解决超宽带与窄带系统共存问题,基于认知无线电的思想,采用Hermite矩阵特征向量方法和Ray-leigh信号提出了一种认知超宽带(UWB)正交脉冲序列设计方法,从而达到抑制窄带干扰的目的.分析了基于认知UWB脉冲序列的2PPM-TH和2PAM-TH UWB系统的抗多用户干扰以及窄带干扰性能.仿真结果表明,提出的自适应脉冲序列的功率谱密度分布符合FCC关于室内和室外UWB应用的频谱规范,可以实现任意频段陷波,具有灵活的认知避免能力;认知UWB脉冲序列具有较强的窄带干扰抑制能力.     

基于分数傅立叶变换的认知无线电抗干扰系统

认知无线电(Cognitive Radio, CR)由于机会式利用空闲频谱,因此当授权用户突然出现或者和其他认知用户发生碰撞时,产生的干扰将会极大的降低认知无线电系统的性能。本文提出了基于分数傅里叶变换(Fractional Fourier Transform, FrFT)的认知无线电抗干扰系统,通过将在分数傅立叶变换域具有能量集中性的Chirp信号作为认知无线电的基带信号,能够在接收端通过特定阶数的分数傅立叶变换域的滤波处理提取有用信号的能量,抑制其他用户的干扰。仿真表明：当干扰为正余弦波时,本文系统要比未采用分数傅里叶变换的系统具有更低的误码率,而且本文系统能够有效地抑制多径干扰和其他多认知用户的干扰。     

一种新的脉冲噪声图像恢复方法

为消除图像中的脉冲噪声, 提出一种窗口自适应开关中值滤波方法. 利用BP神经网络将图像中的每个像素点分类为信号点或噪声点, 再采用改进的中值滤波器对检测后的图像进行滤波处理. 根据噪声检测结果, 滤波器自适应调整窗口大小并选择性取样, 逐点滤波消除图像中的噪声. 该方法在抑制脉冲噪声、 保护图像细节方面均优于以往基于中值滤波的法, 即使在图像遭受70%噪声污染的极端情况下, 仍能得 到很好恢复.     

GNSS空频自适应处理观测量偏差抑制算法

空频自适应处理具有良好的抗干扰能力，在卫星导航接收处理过程中得到广泛应用. 但是常规的空频自适应处理会使导航信号的伪距和载波相位产生测量偏差，无法满足高精度差分定位需求. 针对该问题，提出了一种基于阵列响应的空频自适应处理观测量偏差抑制算法，通过计算各个频格中心频点的阵列响应，对各中心频点阵列响应的相位进行校正，同时使校正频点阵列响应的幅度保持不变，既减小了空频自适应处理对观测量精度的影响，又不改变阵列合成方向图的零陷位置和深度. 该算法能够对伪距偏差和载波相位偏差同时进行抑制，同时具有不影响算法自由度，对抗干扰性能无影响的特点，可满足高抗干扰条件下的高精度定位需求. 理论分析和仿真结果均验证了该算法的有效性.      

连续波干扰下卫星导航信号的ADC量化损耗分析

地球表面接收到的卫星导航信号强度通常远低于环境热噪声,并且其所处电磁环境越来越复杂,人们越来越关心在干扰环境下导航接收机的工作性能。模数转换器(ADC)作为数字式导航接收机中射频通道与基带处理的中间环节,其量化造成的有用信号损耗直接影响着接收机的整体性能。对于连续波干扰(CWI)与热噪声环境下ADC量化对卫星导航信号的影响,现有文献大多是基于数值模拟实验寻找答案,缺少理论推导。通过概率统计理论深入研究了在CWI干扰环境下任意位数(bits)ADC均匀量化对接收机相关信干噪比的影响,得出了明确的量化后信干噪比表达式,并给出近似最优的ADC量化门限选取法则。通过数学推导和仿真分析得出结论,在没有辅助抗干扰手段和采用均匀量化的情况下,2 bit的ADC量化即可达到最大的输出信干噪比。     

一种基于自适应提升小波变换的GNSS多径抑制方法

在卫星导航定位系统中,多径干扰是影响定位精度的重要误差源之一。在分析研究现有多径抗干扰方法和小波理论的基础上,提出了一种基于自适应提升小波变换(Adaptive Lift Wavelet Transform,ALWT)的多径抑制方法。该方法利用小波分析在时频域将待处理信号局部放大的特性,将待分析信号通过提升小波变换进行自适应多级分解,通过最小方差准则(Least Mean Square,LMS)自适应确定分解级数,在一定的阈值条件下将多径信号排除过滤掉,从而达到多径抑制的目的。Matlab7.0仿真实验中,与窄相关技术和传统小波变换方法(Traditional Wavelet Transform,TWT)相比,该方法通过多级小波级数分解,将多径信号进行局部时频域放大,选取合适阈值判别条件过滤多径信号,再通过小波逆变换还原直接信号,实验证明使用ALWT方法多径抑制效果显著提高。     

北斗三号GEO卫星的RDSS定轨精度分析

有源服务模式RDSS(Radio Determination Satellite Service)所具备的通信、导航一体化特性是我国北斗卫星导航系统的重要特色之一.为进一步提高RDSS的通信服务能力,并保障RDSS服务系统的健壮性,北斗三号RDSS服务从系统架构到信号体制都进行了很大改进.本文首先分析了新的信号体制下,RDSS测距在测量模型和观测噪声等方面的误差特性,并比较了其与原有信号体制的不同.为了避免在RNSS(Radio Navigation Satellite Service)载荷故障时RDSS不能正常提供导航服务的情况发生,RDSS系统需要能够仅利用RDSS测距完成GEO测轨,以此作为原有RNSS测轨的备份保障.文章进一步分析了这种情况下,仅利用RDSS测距进行GEO定轨的精度.通过实测数据分析,我们发现其精度可优于10 m,利用该轨道信息的定位、定时精度可以满足服务指标要求.     

基于测距码信号设计的塔康测距精度提升方法

塔康系统作为我军主用的战术空中导航系统，是能够实现点源定位，而且性能可靠的传统陆基无线电导航系统，在战术编队、航路导航及归航引导等方面发挥重要作用。在当前卫星导航系统应用存在抗干扰性差，抗毁能力弱的现实条件下，发展能够降级使用的备份无线电导航手段具有迫切性和现实性。而开发利用塔康系统作为备份的前提是使其具有较高的导航定位精度。设计了一种新型测距信号，利用其自相关特性提取关键的定时信息，实现塔康定位精度的提升。在信号格式、测距精度、对系统性能的影响等方面进行仿真分析，结果表明新的信号形式能够在理论上有效提升塔康测距精度。在新体制信号的基础上分析测距效果，进而提高塔康导航系统的战技性能，并为新一代测距技术提供借鉴。     

GGE单天线干扰消除中信道估计技术研究

分析了GGE下行链路和相应的单天线干扰消除技术,设计了LMS自适应信道估计的方法,以此提高线性滤波的性能和系统干扰抑制的能力.为应对多小区异步干扰,所研究的LMS自适应信道估计添加了自适应遍历方向判断算法,以便扩展信道估计的适用范围,提高异步多小区自适应信道估计的性能.