小波包在可控震源地震信号时延估计中的应用

在可控展源地展勘探信号处理中，利用发射信号和反射信号之间的时频分布相似性，提出了用小波包变换时频分布的二维相关算法，估计接收信号中各个反射信号分量的时间延迟。该方法能从信噪比为-4dB的接收信号中难确地对反射信号进行检测和时延估计。     

基于部分匹配的雷达回波信号检测

针对雷达回波信号检测中对整个回波信号全部匹配滤波需要较长时间及较多资源的问题,提出部分匹配滤波方法.将雷达接收机接收到的回波数据,以雷达发射的线性调频(LFM)脉冲信号的脉宽为长度,分成若干段,逐段匹配滤波,通过判决门限找到匹配结果中的信号峰值后,计算出目标反射回波的位置.运用Matlab对时宽带宽积为500的线性调频脉冲信号进行仿真,结果表明:该方法适用于信噪比高于-12 dB的信号的搜索定位;该方法既可减少处理时间,又能节省系统资源.     

基于激光探测技术的坦克目标识别方法

对激光探测技术的目标识别及定位方法进行研究.根据近场目标激光反射方程,结合典型的弹目交会条件,从理论上给出了坦克的激光反射特性;分析了激光探测的主要干扰,提出了判别反射脉冲幅度和脉冲个数的信号识别准则;采用统计分析方法,建立了坦克激光信号幅度直方图.在此基础上,结合探测概率制定幅度门限,根据定位要求及目标尺寸,分析了脉冲个数门限的确定方法.仿真结果表明,所设计的探测识别系统能有效判别坦克目标,并能对目标进行定位,实现对坦克顶装甲的精确打击.     

地基GNSS-R功率测量应用中的天线方向性影响分析

全球导航卫星系统反射信号遥感技术（global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R）地基功率测量应用中,信号接收天线对于背向同极化和各向交叉极化信号的抑制并不理想.为了分析天线方向性对于目标信号相关功率测量的影响,以右旋圆极化（right hand circular polarized,RHCP）直射信号接收天线和左旋圆极化（left hand circular polarized,LHCP）反射信号接收天线为例,建立了实际天线接收信号的相关功率模型,确定了实际信号相关功率的概率分布以及数字特征,在仿真信号相关功率的数字特征的基础上计算了相关功率的相对偏差和离散系数并进行了分析.结果表明:天线方向性的不理想会造成目标信号相关功率测量误差,RHCP天线方向性仅在低卫星高度角范围内对直射目标信号相关功率测量有较大影响,而LHCP天线方向性在整个卫星高度角变化范围内都对反射目标信号相关功率测量有显著影响.      

单天线无源测向技术研究与应用

测向技术是指微波侦测天线接收目标发射的信号或者目标反射的信号,判断目标的位置的技术。为了提高测向精度,采用最小二乘法进行数据处理。     

利用GPS信号信噪比反演土壤湿度变化

采用右旋圆极化(RHCP)天线和左旋圆极化(LHCP)天线分别接收GPS直接信号与反射信号，跟踪反射点并探测土壤粗糙度，并用小波分析方法对土壤干燥区域与湿润区域反射信号的信噪比进行去噪分析，验证GPS信号对土壤湿度变化敏感的特性。试验结果表明，利用GPS反射信号可精确跟踪地面反射点，并且GPS反射信号信噪比的大小可以反映土壤湿度变化。     

用光声方法测量组织超声声速

利用短脉冲激光激发宽频带的光声信号,采用一针状PVDF膜的宽带水听器接收光声信号,在水听器前面放上各种组织,通过测量组织厚度和延时,可以很方便的测出各种组织的声速;通过采集测量信号的峰峰值,还可以得出声信号对各种组织的反射与衰减情况。     

基于低压脉冲反射法的飞机导线故障诊断与定位

针对飞机导线检查过程中出现的短路故障和断路故障不易诊断与定位的问题,提出基于低压脉冲反射的飞机导线故障诊断与定位方法。该方法通过发射低压脉冲参考信号,得到故障点的反射信号。利用小波包算法对反射信号去噪处理,从而减少外部电磁干扰对故障诊断系统的影响。采用自相关算法确定参考信号与反射信号的时间间隔,从而提高故障定位的准确度。实验结果表明该方法在故障检出率和准确率方面满足实际维修工作的需要。     

调频信号发射脉冲逆转超声造影剂谐波成像方法

将基于超声造影剂的脉冲逆转谐波成像方法和调频信号发射谐波成像方法相结合，提出了调频信号发射脉冲逆转超声造影剂谐波成像方法．该方法发射一对具有余弦包络的幅度值相反的调频超声，将接收的一对回波信号求和、滤波、解码，形成超声造影剂谐波图像．仿真计算和声学实验结果表明：此方法形成的图像比普通脉冲逆转谐波图像的信号噪声比高大约10dB，比调频发射谐波图像具有更低的旁瓣．     

线阵扫描式激光成像探测系统建模与仿真

以激光成像引信为应用背景,在分析线阵扫描成像探测机理的基础上,建立了激光分束发射脉冲、线阵探测元接收回波信号及其检测算法、目标反射特性和大气传输效应模型,给出了固定成像视窗线阵扫描成像仿真方法.通过设置弹目交会以及各模型参数,以坦克目标为例进行了系统成像仿真.结果表明,仿真系统能够对线阵扫描成像方式进行有效模拟,生成目标的距离和强度激光仿真图像,并对影响成像效果的因素进行分析.     

基于特征线法的锚杆(索)锚固质量应力波检测方法

将由锚杆(索)和外围注浆体组成的锚固体等效成一维弹性杆件,采用应力波特征线法,并根据应力波在突变断面处的入射、反射和透射关系以及初始与边界条件,得到应力波传播过程中的应力和速度。通过计算锚固体的复合弹性模量和质量密度以获得应力波在其传播的波速,并按传播时间的对数螺旋衰减规律对求得的应力波应力和速度进行修正。考虑均匀断面全长注浆型、存在自由段非全长注浆型和存在缺陷段全长注浆型这3种锚固体,及由端头发射端头接收和底端发射端头接收2种应力波信号处理方式,得到简便判断锚固体断面变化处位置和锚杆(索)长度所需的脉冲信号时间,并推导出由锚固体断面变化处和底端反射(或透射)回的应力波的速度计算公式。在算例中,研究脉冲信号时间、应力波衰减系数、外围注浆体的混凝土强度等级、锚杆(索)自由段和锚固段交界面位置及缺陷段注浆饱满度对应力波法检测锚固体质量的影响,同时,分析实测锚杆(索)长度误差影响因素。研究结果表明:满足简便判断锚固体质量的脉冲信号时间范围很小;锚固体外围注浆体的混凝土强度等级对端头接收到的应力波的速度信号影响较小;锚固体断面变化处仅对由该位置反射回的应力波的速度信号有一定影响;缺陷段的饱满度越低,经缺陷段和锚固段交界面处反射后在端头接收到的应力波的速度信号越强,而由底端反射(或透射)回的应力波的速度信号越弱;缺陷段的饱满度对实测锚杆(索)的长度影响较大。     

脉冲噪声环境中韧性的子空间频率估计算法

为提高脉冲噪声环境中基于子空间的正弦信号频率估计算法的性能,以α稳定分布过程为脉冲噪声模型,利用m-估计方法得到接收信号尺度的鲁棒估计.构建鲁棒的接收信号协方差矩阵,并利用子空间方法得到正弦信号频率的估计.计算机仿真结果表明:该方法在强脉冲和低信噪比环境中的性能显著优于基于分数低阶统计量的子空间频率估计方法.     

Galileo脉冲伪卫星信号接收方法比较

研究一种Galileo伪卫星信号格式.针对脉冲伪卫星信号的接收,提出两种脉冲同步方法,即分段FFT方法和脉冲图案匹配法.分段FFT方法利用伪卫星脉冲与接收机本地伪码间的分段相关特性,使用分段FFT相关算法获取脉冲时序信息;脉冲图案匹配法则利用伪卫星脉冲图案的伪随机特性,通过将接收脉冲图案与本地图案进行匹配操作实现脉冲同步.仿真分析显示,对于Galileo E1信号,脉冲图案匹配法的虚警特性最佳;而分段FFT方法平均捕获时间最短.两种方法都可极大地提高伪卫星接收机的同步性能.     

一种用于多界面大声程目标体的超声检测电路

多界面大声程目标体检测是超声检测中的难题,由于声程长、反射界面多,导致有效检测声能的大幅衰减,以致常规超声收发系统无法胜任该项工作.针对这一问题,本文设计了一种用于多界面大声程目标体的超声检测电路,该系统发射电路利用555定时器产生长延时的控制脉冲,对电容进行充放电控制,得到超声换能器的高能长延时激励脉冲,回波接收电路主要由电压跟随器,两级放大电路和带通滤波电路组成,以便有效接收回波信号.通过1 500mm钢管液位测量实验得到系统测量的平均相对误差为0.47%,表明该设计对于多界面大声程超声测量具有较高的精度.     

基于分段FFT的脉冲伪卫星信号捕获方法

建立了脉冲伪卫星信号捕获模型,并针对传统的饱和接收方法无法适应脉冲伪卫星组网应用下信号接收的问题,提出一种基于分段快速傅里叶变换(FFT)的脉冲信号捕获方法. 该方法是一种串并行结合的捕获方法,既保证了捕获概率,又能极大地降低捕获时间. 对分段FFT捕获方法和串行捕获方法的捕获时间进行了比较,研究了FFT方法在不同分段策略下的捕获性能,并针对脉冲截断问题提出了脉冲截断检测算法和分段调整方法. 仿真验证了该方法的有效性.     

EBPSK编码调制的二次监视雷达测速性能分析

为了解决二次监视雷达(SSR)接收到目标应答信号时受到异步干扰的问题,在SSR对目标的应答信号的脉冲宽度内,引入扩展二元相移键控(EBPSK)对载波进行相位编码调制.理论分析了SSR系统中速度与频偏的关系,通过研究EBPSK相位调制脉冲的波形特点,提出了将EBPSK相位编码脉冲信号作为SSR系统应答信号的方案,从而有效利用异步干扰提升双基站SSR系统的目标测速精度.理论分析与仿真实验结果表明,在目标测速精度方面,EBPSK相位编码的双基站SSR系统明显优于EBPSK相位编码以及纯正弦调制脉冲的单基站SSR系统.因此,验证了EBPSK相位编码脉冲信号在双基站雷达系统中的有效性和可行性.     

基于自触发方法的脉冲激光雷达接收电路功率敏感特性研究

对自触发脉冲激光雷达接收电路中光电二极管在不同光照功率下的敏感特性进行了研究,通过对接收电路中光电二极管PN结空间电荷区宽度在不同光照功率下的变化进行了理论分析,得出了在接收电路中不同光照功率对于自触发脉冲激光测量周期和激光脉冲信号宽度的影响。针对这一现象通过基本方程进行了描述,并通过所设计的交错控制自触发脉冲激光雷达实验装置验证了理论分析的正确性。该实验方法可以证明出激光雷达接收电路在不同光照功率下,自触发脉冲激光测量周期和激光脉冲信号宽度会产生延时误差。     

一种基于AT89C52的自动雨量站的研制

在超声探头(5P14)上施加一负电压脉冲信号,探头发出脉冲超声波,当遇到不同介质界面的时候超声波被反射,回波信号被超声探头接收,转换成脉;中电压信号,利用AT89C52单片机的捕捉功能来计算超声波回波与发射波之间的时间,进而计算出超声波在液体中传播的时间;利用数字温度计DSl820采集温度信号,用该信号可准确计算超声波的传播速度,实现对液位的精确测量。测量误差小于0．1mm(雨量小于10mm时),优于0．5％(雨量大于10mm时).     

浅析窄带信号与Nyquist采样定理的应用

测速终端为雷达系统的重要终端设备．主要完成载波信号的频率捕获和跟踪，多卜勒频率的提取和目标的径向速度测量。测速的基本方法是先测量接收信号的载波多卜勒频率fd，再根据公式|fd|=f*2R／C，(R为速度)计算得出。测速终端由数控振荡器(NCO)，A／D变换器，高速数字信号处理器(DSP)，脉冲产生器组成。先通过数控振荡器(NCO)完成载波信号的频率捕获和跟踪，     

GNSS-R海冰遥感的模拟和试验验证

介绍了利用全球导航卫星的反射信号(GNSS-R, Global Navigation Satellite System reflected signals )进行海冰遥感的技术原理,通过对辐射传输模型的分析,得到GNSS反射信号的功率与海冰厚度关系的模拟.分析了2013年天津渤海湾海冰实地观测试验数据,试验中利用一个垂直向上的右旋圆极化天线负责接收直射信号,同时另一个45°朝向海面的左旋圆极化天线接收反射信号,将观测得到的反射信号信噪比和GNSS卫星的镜像点轨迹相结合,得到冰面和水面的反射信号空间分布,相对于直射信号只与卫星发射信号强度和天线增益相关,反射信号则比较复杂,除了卫星发射信号和天线增益,还受到反射面的影响,分析结果表明GNSS反射信号用于海冰观测具有较高的敏感性,可用于海冰密度的反演.