一种新型卫星多址方式的分离新算法

在介绍一种新型的卫星多址方式—PCMA（成对载波多址）技术的基础上，利用Fisher矩阵得到信道参数估计的克拉美罗限，并结合ML（最大似然准则）和锁相环技术提出了一种无需单独发送训练序列的新分离算法。仿真结果证实了该算法的有效性和可行性。     

基于独立分量分析的CDMA抗干扰时延估计算法

基于独立分量分析的思想,采用经典的FastICA算法结合传统的匹配滤波检测技术实现对CDMA同步时延的精确估计,有效地抑制了多址干扰和远近效应对CDMA接收性能的影响。并针对多径干扰对时延精确提取的影响,提出了一种基于匹配滤波的多径干扰消除时延提取算法,有效地提高了时延精确提取的准确性。实验结果表明了算法的有效性。     

一种频域自适应最大似然时延估计算法

提出了一种基于平方相干函数的频域自适应最大似然时延估计算法。该算法构造了一种广义相位数据最大似然加权函数,并通过自适应估计输入信号的平方相干函数加以实现。算法的性能分析和仿真实验表明,该算法有更好的时延估计精度、收敛速度和跟踪性能,能够有效提高低信噪比环境下的低空目标被动声探测的时延估计性能。     

基于Haar小波变换的信号到达时间估计

研究了在信号频率、初相、幅度未知条件下,矩形包络复正弦信号的到达时间估计算法。先利用相关检测算法,对信号的起止时间进行粗估计。在检测到信号的条件下,估计出信号频率并将其变换至基带,在一定尺度下对基带信号作Haar小波变换,检测出小波变换模值的峰点位置作为到达时间精估计。给出了小波尺度选取的原则,并推导了到达时间估计的克拉美罗限(CRLB)。计算机仿真表明,信噪比达6 dB时,到达时间估计的均方根误差小于0.8倍的采样间隔,实现了对信号到达时间的精估计。     

基于FPGA的改进型最小均方自适应时延估计器

提高时延估计器的运算速度和时延分辨力是实现垂直线阵水下被动声目标快速、精确定位的关键。将最小均方自适应时延估计算法中原有的按“滤波-误差更新-权系数更新”严格依次递进的顺序迭代运算,优化为只包含误差更新和权系数更新操作的全并行乘/加运算。改进后的自适应时延估计器结构紧凑,并未改变其误差收敛特性。消声水池缩比试验表明,基于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)实现的改进型最小均方自适应时延估计器能够在不需要流水线或时序控制单元的前提下提高数据处理速度,且具有一定的抗噪声干扰性能。     

改进的低信噪比短序列快速频率估计算法

快速频率估计算法的研究对工程实现具有重要的意义.以低信噪比下水下声信号快速频率估计为背景,建立了数学模型,提出了一种基于短序列快速频率估计的改进算法.该算法是基于对三点自相关算法的改进,在没有增加运算复杂度的基础上提高了频率估计精度.仿真实验结果表明,该算法与三点自相关算法相比,其均方根误差(root mean square error,RMSE)更接近于克拉美-罗下限(Cramer-Rao bound,CRB),在低SNR情况下,比三点自相关算法低5 dB左右,并且当SNR提高到10 dB左右时,其RMSE能够接近CRB.     

混杂系统粒子滤波混合状态估计及故障诊断算法

混杂系统同时包含连续动态特性和离散动态特性,并且两种动态相互作用,使其故障诊断变得更加困难。针对此问题,提出了一种混合系统粒子滤波混合状态估计及故障诊断算法,提高了现有方法的适用范围和诊断效率。针对混杂系统受控迁移、自治迁移和随机迁移等特点,首先利用随机混杂自动机对系统离散状态(包括故障)和连续状态进行统一建模,重点对现有基于扩展卡尔曼粒子滤波的连续估计算法进行改进,支持利用在线监测数据来估计混杂系统各类迁移产生的各种离散和连续状态,最后根据离散状态估计结果快速实现故障诊断。通过对典型非线性混杂系统的故障诊断,证明了该方法的有效性。     

基于倒谱分析的水声信号被动定位时延估计算法研究

时延估计精度是决定定位精度的重要因素.传统被动定位时延估计往往采用广义互相关法,而相关器需要较宽的频带才能获得较好的时延测量精度,对于窄带信号的处理往往差强人意.采用的倒谱分析方法对宽带信号与窄带信号不仅具有良好的估计性能,且在信噪比满足一定要求的前提下,对窄带信号倒谱估计器在广义倒谱相关函数中比相关器在广义互相关函数中具有更尖锐的峰,从而提高了时延估计精度.通过仿真及对实测数据的分析,说明本方法的有效性.     

一种GPS信号码片内多径时延估计算法

针对全球定位系统(global position system, GPS)中延迟差小于一个C/A码片的多径时延估计问题,提出一种基于约束增量维纳滤波的多径时延估计算法。该算法利用GPS信号C/A码延时先验估计,对多径冲激信道时延估计值和衰减系数估计值进行区间约束和幅度约束,并将约束条件应用到增量维纳滤波的迭代过程中,从而实现码片内多径时延的估计。理论分析和仿真结果表明,此算法具有时空复杂度低、收敛快,在低信噪比条件下有较高的分辨率等优点。     

基于BICM-ID系统的单通道混合信号盲恢复算法

针对非协作通信中单通道同频线性调制混合信号盲恢复问题,基于比特交织编码调制迭代译码（bit interleaved code modulation iterative decoder, BICM-ID）算法思想,建立单通道混合基带接收系统模型,提出一种联合解调和译码实现单通道混合信号中源信息盲恢复算法。通过分析和推导,给出一种混合信号解映射的方法。该算法不需要对混合信号分离,而可以直接从混合信号中估计出各路源信号,且复杂度低。理论分析和仿真结果表明,对于无码间干扰和有码间干扰的加性高斯白噪声(additive white Gaussin noise, AWGN),算法都能得到较低的误比特率(bit error rate, BER),而且算法对等功率混合信号和不等功率混合信号同样适用。     

一种有效估计着陆引导信号多径时延的方法

利用导航信号收发已知且具有周期性的特点,提出了一种对着陆引导信号多径时延进行有效估计的方法。该方法首先计算相关函数,而后对相关函数进行二次微分,对时延值进行初步估计。最后通过直线拟合算法和比例拟合算法提高估计精度。通过计算机仿真,验证了算法的有效性。该算法具有在低采样率的条件下,估计精度高的特点。     

一种低复杂度的频率、时延联合估计新方法

提出了一种基于子空间的正弦信号的频率、时延联合估计快速算法。首先给出一个PM(propagatormethod)算子 ,再由其分块矩阵构造一特殊的矩阵。由该矩阵的特征分解所得的特征矢量给出频率估计 ,而由其特征值及估计的频率得到时延估计。与现有的方法相比 ,由于该算法减少了一次特征分解 ,因而具有较低的计算复杂度。最后 ,用正弦信号及实测语音数据验证了该方法的性能     

水声信道多径时延估计的高分辨方法研究

为了解决传统的匹配滤波器方法估计实测信道时分辨率不足的困难，研究了高分辨多径时延估计方法。应用MODE算法求得多径时延估计的初值，再通过带惩罚函数的最小二乘法迭代求解时延和幅度估计的准确值。仿真表明，该方法的时延分辨率在20dB信噪比下达到了传统的匹配滤波器方法的4倍，实现了多径时延的高精度估计，解决了实测线性调频信号的信道估计问题。     

基于四阶累积量的自适应参数型多径时延估计

在存在多通道信号干扰及背景噪声的情况下，本文提出了一种基于四阶累积量的自适应参数型时间延时估计方法。该方法准确地进行多径传输情况下的时间延时估计，有效地抑制相关高斯噪声的影响，仿真结果说明了方法的有效性。该时间延时估计方法可用于声纳及雷达系统的目标定位。     

空中运动目标时变时延估计方法的仿真研究

时变时延估计是运动目标测向的关键技术，参数模型法是一类重要的时 延估计算法，其自适应形式可用于对时变时延的估计。本文分析选择了三种自适应的时延估计参数模型法，将其应用于实测的直升机噪声数据，进行了大量仿真试验，为有限阵列尺寸条件下空中运动目标的被动测向提供了有价值的参考数据和结论。     

一种基于高阶累积量的自适应时延估计新方法

讨论了存在于相关高斯或对称分布噪声中的非高斯信号的时延估计问题。可通过采用基于高阶统计量的自适应方法估计出滤波器的权系数 ,根据权系数的最大值求得时延估计。为了能得到非整数采样间隔的时延 ,常用SINC函数对滤波器权系数进行插值。但为了得到精确的时延估计 ,该法需要足够长的滤波器权系数。提出了一种可在相关高斯噪声中 ,只要较少的滤波器权长就能对非高斯信号的时延进行估计的新方法 ,称为最小权值误差平方和法。它对整数或非整数采样间隔时延均能进行估计。理论分析和仿真均证明了该方法的正确性和有效性     

基于阶跃响应的带纯滞后闭环辨识新方法

先进控制成功应用的关键是精确模型的建立,传统的辨识方法受测试条件和稳定生产要求的制约,难以在工业现场得到满意的应用。根据大量工业现场的需求提出了一种新型的针对带有纯滞后环节的连续系统,基于阶跃响应测试的闭环辨识方法。该方法采用带控制器的迭代辅助变量最小二乘法,解决了纯滞后时间估计和闭环系统可辨识性的问题。采用Monte Carlo实验验证了该算法的无偏性和有效性,通过仿真研究和实际应用表明该方法具有较高的精度和较强的鲁棒性,并能够适用于非自衡对象。

Abstract：

The key factor for the successful application of advanced process control （APC） is the accuracy of the model. But the conventional identification methods was restricted by the requirement of simple testing and steady production,so they were used to provide unsatisfactory results in actual industrial plant. To solve that problem,a novel closed-loop identification algorithm was proposed to continue system with time delay based on the test of step response. Iterative Instrumental Variable Least Squares method with controller was used in the algorithm to solve the difficulty of identification of delay time and identifiability of close loop systems. Unbiasedness and validity were validated by Monte Carlo testing. It is illustrated that the algorithm is very accurate and robust by simulation and application. And integrating process is also applicable.     

虚拟现实系统中的时间延迟问题研究

研究了基于头盔显示器(HMD)的虚拟现实系统中的时间延迟问题。分析了延迟产生的原因,以及其对系统产生的影响。提出利用神经网络预测头部运动,由预测结果更新HMD显示,消除延迟。定义八种类型的头部运动,并选取头部的六自由度数据作为神经网络的训练样本。利用该方法,可以有效地补偿HMD系统中的时间延迟,消除使用者的眩晕感。     

全系统网络延迟分析方法

针对飞行仿真系统实时性要求高的特点,构建了以以太网、实时反射内存网及现场总线技术等多种技术为主的飞行仿真系统分布式网络结构。分析了影响系统延迟的因素及其改进的方法,提出并建立了以太网、实时反射内存网及现场总线技术的延迟计算的数学模型,并提出了一种综合估算全系统时间延迟的方法。这些方法在相关的产品研发中得以运用并取得很好的实时性效果。