天线结构多目标模糊序列级优化方法

本文基于模糊集理论,提出了一个结构重量、结构变形、结构费用、结构固有频率特性等有效满意优化设计法——多目标模糊序列级优化法。此方法粗略构造了产品自设计至使用过程的费用函数,并在考虑破坏准则模糊性的条件下,通过合理确定结构拓扑描述,构造单目标满意隶属度函数为扩展二次型函数,以线性加权和积幂加权法作为综合评价准则,目标分级处理,将多目标模糊优化问题转化为序列级优化问题。进而,针对不同情况分别用线性扩展内点罚函数序列级优化法和次约束序列级优化法求取有效满意设计方案。本文将方法编程,并对一般桁架及天线结构进行了优化计算。算例结果表明,此方法具有简明、灵巧、有效、实用的特点。     

一种新的支持矢量数据描述模糊识别方法

支持矢量机(SVM)是一种两类分类器,而支持矢量数据描述(SVDD)是一种单类数据分类方法,通过在特征空间寻找包含某类样本的最小超球体来对样本分类,该方法只需已知某类数据即可构造分类器.但是在SVDD方法中,直接根据超球体构造的分类器对样本数据正确识别能力不高.针对这个问题,根据样本在特征空间中到各个超球体球心的距离构造了样本属于各-个类别的模糊隶属度函数,提出了FSVDD多目标识别方法.在FSVDD的训练过程中采用了乘性迭代规则的快速优化算法,该快速算法降低了优化的复杂度和缩短了优化时间.在针对不同类型数据集的识别实验中,证明了提出的FSVDD多目标识别算法具有训练速度快、识别率高的优点,有很强的实用性.     

模糊相关性文本无关矢量量化说话人辨认研究

文本无关说话人识别的一个关键问题是寻求一种有效的说话人个性特征量.利用模糊向量内积理论,提出了一种新的物理量:连续特征矢量模糊相关度(CFVFC),以反映相邻特征矢量问的相关性,进而突出说话人的个性特征,并在此基础上研究了新的矢量量化(VQ)说话人识别方法.实验表明CFVFC是一种有效的识别信息,对于干净语音的说话人辨认,可以提高识别系统的识别率;在加噪声情况下,能增强识别系统的鲁棒性.     

超宽带平面折线栅天线圆极化器的优化设计

飞行器载雷达天线实现超宽带圆极化是非常困难的,能在反射面系统或馈源口面加载一种平面圆极化装置,是一种极合理的设计.本文利用折线栅的等效电纳对多层折线圆极化器进行等效,根据其等效网络,采用罚函数法和变尺度法对四层板折线圆极化器进行优化设计,得出了不同频率范围内极化器的结构尺寸,并计算了相应的轴比.计算机模拟设计结果表明,在2～18GHZ频率范围内,所设计的圆极化器轴比低于1dB,具有良好的实用价值.     

锥面共形阵列天线的极化-DOA估计

由于共形载体曲率的影响,锥面共形阵列中的阵元不仅具有不同指向的方向图,而且具有不同的极化特性,从而使得共形阵列呈现多极化特性。利用锥面共形阵列的多极化特性,针对现有共形阵列下空间超分辨算法对信号极化参数估计缺失这一问题,结合多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法实现了入射信号的极化参数与二维波达方向(direction of arrival, DOA)的联合估计。算法对阵列形式无特殊要求,不需要参数配对;在此基础上进一步对算法的估计性能进行了理论分析与推导,给出了算法多参数估计的克拉美-罗边界(Cramer-Rao bound, CRB)。最后通过计算机仿真验证了算法的有效性。     

交交变频矢量控制中模糊滑模磁链观测器设计

首先推导了滑模电流模型转子磁链观测器并分析了其特点,在此基础上利用模糊控制策略对滑模观测器进行了改进,同时利用改进的积分器来代替纯积分环节,得到一种新的模糊滑模观测器。最后在Matlab/Simulink环境下对提出的模糊滑模转子磁链观测器在感应电机交-交变频矢量控制系统中的应用进行了仿真分析,仿真结果验证了算法的可靠性、精确性、稳定性。     

基于模糊层次分析的MIMO/SA多天线系统算法性能评估方法

多输入多输出（multiple input and multiple output, MIMO）和智能天线（smart antenna, SA）是第四代移动通信系统的关键技术,其结合的MIMO/SA多天线系统所采用算法的不同,直接影响系统性能,准确评估MIMO/SA多天线系统的算法性能,对于实际应用十分重要。结合波达方向估计算法、空时编译码算法、波束成形算法的算法性能指标,应用模糊层次分析法建立了层次结构模型,确定了各算法性能指标的权重和隶属度,得到了MIMO/SA多天线不同实现方案中不同算法的模糊综合评估方法,进行了仿真验证。仿真结果表明,评价方法能在不同的MIMO/SA多天线实现方案中选择出优化方案,对MIMO/SA多天线系统的方案设计与算法实现有较好的参考价值。     

子空间约束秩1干扰下的雷达信号检测

考虑雷达待检测单元在受到子空间约束的秩1干扰情况下的自适应检测问题,即待检测单元背景噪声协方差矩阵中叠加有一个秩为1的干扰协方差矩阵,并假定干扰分量约束在一个已知的子空间内.采用双步广义似然比检验准则,得到子空间约束的秩为1的干扰检测器(subspace constrained rank one interferenc...     

具有极化滤波的地波超视距雷达正交双极化天线

采用自适应极化滤波来克服同方位、同频率信号对地波超视距雷达的干扰，需要一个正交的双极化接收天线系统。本文给出了由地波超视距雷达接收天线阵和一个水平对称短振子天线构成的正交双极化天线，并讨论了在理想地面情况下，以接收天线阵中心为坐标原点时，该系统的方向函数     

自适应阵列天线中正交化算法的讨论

本文讨论了自适应阵列天线中的Gram—Schmidt正交化算法,指出了在多干扰源环境中,最佳采样次数与干扰源数的关系以及自适应确定采样次数的方法。     

基于任意平面阵的一阶模糊问题研究

基于平面阵的阵列测向系统中,一阶模糊是对测向性能影响最大的一类模糊.为了避免一阶模糊,推导了一个不存在一阶模糊的充分条件,并且可以据此判断任意平面阵列是否存在一阶模糊问题.此外,分析了阵元间距都大于半波长与阵列是否存在一阶模糊问题的关系,指出阵元间距都大于半波长并不必然导致产生一阶模糊.最后通过计算机仿真说明了上述结论的正确性.     

传感器网中基于矢量地图数据的传感器放置模型与算法

基于矢量地图数据,建立了用于传感器放置的地形模型和传感器模型,提出了两种传感器放置算法,算法的目标是优化传感器数目及确定传感器的放置位置。算法通过计算放置一个传感器后目标节点处目标漏检概率的有效变化,将传感器放置在能带来全局或局部最大有效变化的网格节点上。仿真实际表明,与已有放置算法相比,两种算法减少了传感器的数目。     

双插值拟合的共形电磁矢量传感器阵列解相干

共形电磁矢量传感器阵列依附在共形载体的几何表面上, 具有很高的分布自由度。但是不同传感器回波的极化矢量随着所依附的共形载体法线指向的变化而变化, 导致无法直接用平滑类算法解决相干信号的参数估计问题。本文创造性地利用双插值拟合思想, 将子阵列虚拟平移后得到一个同极化分量的插值子阵列, 然后对插值子阵列进行极化平滑估计目标参数。同时, 为了降低插值拟合误差对插值子阵列数据的影响, 提出了一种双插值拟合方法实现了回波解相干并有效估计了信号的二维角度和二维极化角。最后,数值结果分析了双插值拟合误差和解相干性能。     

基于声矢量传感器阵列的空速估计算法

研究了一种新型的空速测量方法。通过引入大气声学中的有效声速概念,建立了稳定气流作用下声矢量传感器阵列的近场输出模型,模型的阵列流形矢量中包含了待估计的空速信息。在此基础上提出了一种基于多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)的空速估计（airspeed estimation,ASE）算法,该算法可用于对空速的高精度估计。为了降低计算复杂度,进一步提出了一种快速的空速估计（fast airspeed estimation, FASE）算法,该算法虽然在ASE的精度上不如MUSIC ASE算法,但无需谱搜索,具有更强的实时性。最后,对算法的估计性能进行分析,推导了ASE的克拉美〖CD*2〗罗界表达式。仿真实验验证了算法的有效性。     

Direction and polarization estimation for coherent sources using vector sensors

A two-dimensional direction-of-arrival (DOA) and polarization estimation algorithm for coherent sources using a linear vector-sensor array is presented. Two matrices are first constructed by the receiving data. The ranks of the two matrices are only related to the DOAs of the sources and independent of their coherency. Then the source’s elevation is resolved via the matrix pencil (MP) method, and the singular value decomposition (SVD) is used to reduce the noise effect. Finally, the source’s steering vector is estimated, and the analytics solutions of the source’s azimuth and polarization parameter can be directly computed by using a vector cross-product estimator. Moreover, the proposed algorithm can achieve the unambiguous direction estimates, even if the space between adjacent sensors is larger than a half-wavelength. Theoretical and numerical simulations show the effectiveness of the proposed algorithm.     

Direction finding of coexisted independent and coherent signals using electromagnetic vector sensor

The existing direction of arrival (DOA) estimation algorithms based on the electromagnetic vector sensors array barely deal with the coexisting of independent and coherent signals. A two-dimensional direction finding method using an L-shape electromagnetic vector sensors array is proposed. According to this method, the DOAs of the independent signals and the coherent signals are estimated separately, so that the array aperture can be exploited sufficiently. Firstly, the DOAs of the independent signals are estimated by the estimation of signal parameters via rotational invariance techniques, and the influence of the coherent signals can be eliminated by utilizing the property of the coherent signals. Then the data covariance matrix containing the information of the coherent signals only is obtained by exploiting the Toeplitz property of the independent signals, and an improved polarimetric angular smoothing technique is proposed to de-correlate the coherent signals. This new method is more practical in actual signal environment than common DOA estimation algorithms and can expand the array aperture. Simulation results are presented to show the estimating performance of the proposed method.     

空天双基地雷达中的距离模糊及重频设计

双基地雷达的杂波在距离维上不平稳,距离模糊将对检测性能造成很大影响。空天混合双基地雷达的发射机放置在卫星上,接收机采用无人机。建立了该模式下的杂波等距离环模型,发现距离模糊受双基地几何关系的影响很大,会随检测角度发生变化。提出了减小距离模糊的双基地配置方法,同时也计算了不产生距离模糊所允许的最大脉冲重频。     

机载电磁矢量传感器阵列DOA和极化参数估计

针对机载电磁矢量传感器阵列DOA和极化参数估计问题,提出了一种基于复四元数估计方法,该算法利用四元数建立机载电磁矢量传感器阵列信号处理模型,然后利用四元数联合矩阵的特征分解得到阵列数据相关矩阵的特征分解,一方面使得计算过程中数据的贮存量大大减少,另一方面通过推导得到信号子空间和噪声子空间在四元数域上的正交性从而使DOA和极化参数估计的精度更高,仿真证实了本算法的有效性。     

基于分数阶模糊函数的海面运动弱目标检测

通过推导单频信号、线性调频信号和含有三次项信号的正负对称旋转角的分数阶模糊函数,得到一个有用的结论:单频信号和线性调频(linear frequency modulation, LFM)信号正负对称旋转角的分数阶模糊函数模函数处处相等,而对于含有三次项的回波信号,其模幅度差别很大。根据此特性提出了一种海杂波背景下的基于正负旋转角的分数阶模糊函数模函数对消的运动弱目标检测方法。通过对智能像素处理（intelligent pixel-processing, IPIX)雷达实测数据验证表明,所提方法在增加目标与杂波分数阶模糊函数峰值差、提高信杂比等方面都明显优于仅对回波作分数阶模糊函数。采用双参数恒虚警检测方法设置适当的门限,文中研究的检测方法能够达到更好的检测效果。     

虚拟仪器系统非线性软校正的支持向量机法

针对人工神经网络等传统方法在解决虚拟仪器系统方面的不足,提出了解决虚拟仪器系统非线性校正的支持向量机方法。该算法是在接受客观非线性事实的基础上,通过采用支持向量机来建立起虚拟仪器的传递特性,从而实现非线性校正。将该校正模型应用于一压力测量虚拟仪器,取得了满意的效果。