起伏背景噪声下地震波传感器阵列目标检测算法研究

针对起伏背景噪声下传统地震波传感器阵列检测算法虚警概率高、检测概率低的问题,提出一种基于信号相关性的阵列目标检测算法.利用传感器阵列在一个检测周期内接收到的数据建立信号检测矩阵,由检测矩阵列向量之间的相关性标记信号中目标成分的大小,进而引入相关性参数并构建检测统计量,利用信号相关消除时变的环境噪声干扰,有效克服起伏噪声对目标检测结果的影响.推导算法虚警概率与检测门限之间的定量关系,得到一定虚警率下的检测概率.基于计算机仿真和舰船目标实测试验对比本文提出算法与现有方法,结果表明本文算法可以在起伏背景噪声下有效检测出目标,且检测性能优于现有检测算法.     

高灵敏度GPS接收机捕获电路的优化与实现

基于传统的时域并行相关的能量检测技术提出一种资源优化方法, 通过两步相关法和分时共享技术进行相干积分, 对某一估计频率下的 1023 个不同的码相位进行并行处理, 在采样频率为 16. 368 MHz 的条件下所需相关器数量减少为未优化前的 1/ 102. 3。用 Verilog 硬件描述语言实现了采用优化技术的能量检测器, 给出了FPGA 实现结果和 Design Compiler 的综合结果。测试结果表明, 在预检测积分时间为 2s, C/N₀ = 21dB-Hz, 虚警概率为0. 097% 时, 捕获概率可达到90%。     

多传感器阵列信号的分布式恒虚警检测

对于均匀Gauss背景中的Swerlling II型起伏目标的多传感器分布式恒虚警检测,为了充分利用阵列雷达接收信号间的相位关系,采用了相干检波信号处理方式.针对局部检测统计量信息量大,通信带宽小的特点,结合实际检测中信号强度未知等困难,提出了广义似然比恒虚警(GLR-CFAR)局部处理算法.仿真结果表明,该检测方式性能接近最优性能,传感器积累对信噪比改善明显,达到3～7 dB, 提高小信号目标的检测概率,且具有实现简单的优点.因此,此方法适合用于多雷达检测场合.     

伪码连续波跟踪测量雷达捕获算法设计

针对伪码连续波跟踪测量雷达,提出了一种信号捕获参数设计方法. 该方法利用快速傅里叶变换(FFT)捕获算法将接收信号和本地再生信号的时域相关运算转换成频域的频谱相乘运算,从而大大减少捕获时间,并引入非相参积累以提高对弱信号的检测能力,通过Tong判决算法保证系统总的虚警概率满足要求. 在给定的技术指标下对非相参积累次数和Tong判决算法进行了参数设计. 仿真结果表明,所提出的信号捕获参数设计方法可以满足低信噪比下预定的检测概率和虚警概率要求.     

确知弱信号的自适应局部最佳检测

本文提出了一个在干扰和杂波中检测弱已知信号的新方法。利用这个方法设计的检测器。对于时变噪声环境是自适应的,检测信号的能力是局部最佳的,对于时变的干扰和杂波统计特性是恒虚警的。在文中还导出了秩量化器的等效统计传输特性,并利用它作为一个环节构成了局部最大势检测器(ALMP)。因此,我们论证了自由分布多卜勒处理器不仅是非参数检测器,而且在一定的条件下,还是自适应局部最大势检测器。Monte Carlo模拟结果表明,自适应局部最佳检测器的性能是很好的并且结构简单。     

随机时变浅海声信道的匹配方法

首先研究对解卷积求信道冲击响应匹配方法,在具有相对稳定多途的信道结构模型下,由计算机模拟分析其性能;其次用简化的匹配方法——脉间相关法对实际的海上声传播信号进行计算机处理分析;最后由微处理器等构成了一个用脉间相关法实现匹配的实时信号处理系统,结果表明,由计算机模拟的修正匹配滤波器性能优于常规匹配滤波器;脉冲相关法简化的匹配方法优于拷贝相关器;所设计的系统能实现对信号的实时处理;对随机时变浅海声信道具有较好的匹配能力;检测概率较高而虚警概率趋于零。     

一种自动控制系统用的极性相关仪

相关系数仪要进行延时、乘法和积分等运算工作,不论是模拟式或数字式的计算仪,这些运算都是较麻烦的。为了使相关仪能做得较为简单些,近年来做了不少探求较简单的计算方法的工作。其中最简单的,要算极性相关的方法了。对于正态随机讯号,B.P.Veltman 和 H.Kwakernaak 证明了极性相关系数 K_(xy)(τ)与标准相关系数     

一种动态可配置二维CFAR处理器的设计与实现

为实现多场景下二维恒虚警（CFAR）算法的硬件加速,提出了一种基于FPGA平台的动态可配置二维CFAR处理器实现结构.该处理器实现了单元平均（CA）、最大选择（GO）、最小选择（SO）及有序统计（OS）4种二维矩形窗检测器的流水运算.通过参数的控制,该处理器支持参考窗尺寸、保护窗尺寸及检测器类型等可配置.对于256×512点二维检测数据,该处理器各检测器的运算时间均小于3 ms,检测门限相对误差不超过0.1%.验证结果表明该处理器能较好地完成雷达二维检测数据的恒虚警检测工作.      

极性相关阵的方向性

对于普通线列迭加阵和乘积阵而言,其方向性函数与输入讯噪比无关。本文指出极性相关阵的方向性是输入讯噪比的函数。并计算出在不同讯噪比下,极性相关阵接收正弦讯号的方向性图。在中、小讯噪比(例如讯噪比≤10)的情况下,采用带有箝位器的极性相关阵,可具有与理想乘积障相近的方向性:即在远场区内比线列迭加障的角分辨力提高一倍,而副瓣较小;在近场区内则改善更为显著。作出削波器引起的讯噪比损失与输入讯噪比的关系曲线。分别根据极性相关阵和线列迭加阵的原理研制两台高分辨力旁视声纳的突验装置,初步进行了水下静态试验的比较。     

针对BOC信号的低复杂度无模糊跟踪技术

针对正弦相位二进制偏移载波(BOC)信号的伪码同步问题,提出了一种低复杂度的无模糊跟踪方法.该方法通过设计特殊的本地参考辅助信号,将其与接收到的BOC信号相关,得到的互相关函数与BOC信号的自相关函数相结合,从而构建出一种新的非相干码鉴别器函数.该鉴别器函数只有一个锁定点,可以实现稳定的无模糊跟踪.区别于传统的超前减滞后无模糊方法,该方法只需要即时支路相关器的输出,可以减少至少3/4的相关器,显著降低接收设备的复杂度.理论分析和仿真结果表明:本方法的跟踪精度介于类二进制相移键控(BPSK-LIKE)方法和峰跳(BJ)方法之间,同时也表现出较好的跟踪稳健性.     

一种工程化的数字调相信号快速分类识别方法

在数字调制分类中,信号的相位周期特性会形成相位的卷叠并降低对接收到的射频信号的自动数字调制正确分类的概率.根据多进制数字相位调制(multiple-level phase shift keying,MPSK)信号的相位特征,通过相位去卷叠、根据最小均方误差原则去线性相位分量,以及相位的模π运算,提出了一种MPSK信号的...     

投影栅相位法检测技术中抽样定理的适用性

分析了对于正弦信号抽样定理的适用性,给出了频谱分析时频域不发生泄漏的信号抽样条件。针对投影栅相位法三维检测技术中的抽样问题,提出了不移频处理方法和全场参考面的概念,避免了频域移频所带来的系统误差,克服了对正弦信号抽样的限制条件,并实例验证了新方法的优越性。该文的结论丰富了经典抽样定理的内容,提高了投影栅相位法三维检测技术的解相精度和稳定性,使之更符合实际应用条件。     

GNSS-R接收机信号捕获算法设计

在GNSS—R接收机的信号处理过程中,由于卫星和接收机之间的相对运动会产生较大的多普勒频移,同时大多数情况下接收机只能接收到比较弱的信号。而针对信号的这些特点,提出了一种对信号进行捕获的设计方法。用快速傅立叶变换(FFT)捕获算法将接收信号和本地再生伪码在时域的相关计算转换成频域的相乘计算,从而大大减少捕获时间,并用非相干积累的方法提高系统对于信号的捕获能力。同时,在这些计算完成之后,通过使用搜索检测器来保证在捕获概率变化较小的情况下,降低总的虚警概率。     

单片机控制的水声遥控信号检测系统

介绍一个由单片机控制的水声遥控信号检测系统,系统采用了时间相关积累和脉宽鉴别等信号处理方式,实验表明,系统有较强的抗干扰、抗起伏性能,在速率较低和信噪比较高的情况下,该信号检测系统的检测概率趋近于1,虚警概率趋近于0,同时介绍了系统的软件抗干扰和低功耗设计。     

频率分集极化MIMO雷达目标检测

为了提高集中式多输入多输出(MIMO)雷达的目标检测性能,提出了一种频率分集极化MIMO雷达.该雷达的发射端采用频率分集和极化分集,接收端以变极化或者正交极化方式接收回波信号,并且基于目标极化散射特性优化设计发射极化和接收极化来进一步提高性能.基于奈曼-皮尔逊准则设计了检测算法,并推导了虚警概率和检测概率的近似计算公式.仿真结果表明:频率分集极化MIMO雷达的检测性能优于极化MIMO雷达和频率分集MIMO雷达,并且采用正交极化接收方式可以获得更好的检测性能.     

基于复合伪码的多卫星信号联合捕获算法

针对冷启动时二进制偏移载波（binary offset carrier,BOC）调制信号首次定位时间较长的问题,本文提出了一种基于复合伪码的多卫星信号联合捕获算法,可以实现对多颗卫星信号的同时捕获.该方法将不同卫星信号所对应的伪码相加生成复合伪码,将接收信号与复合伪码进行圆周相关运算获得最大相关值,将最大相关值通过Teager-Kaiser处理来降低噪声的影响.该方法具有降低捕获时间的同时减小计算量的优点,且通过仿真结果可知,在同虚警的情况下,该算法所应用的TK算法提高了检测概率,最高比直接相关法的检测概率提高了约5 dB.      

有色噪声中一种新频谱检测器的设计

高效、可靠地检测到主用户的存在与否是认知无线电的一个重要环节.在实际生活中,观测噪声常为时间相关的高斯有色噪声,如果运用传统的基于高斯白噪声假设的频谱检测算法,检测性能将显著降低.该文以高斯有色噪声为背景,首先采用线性模型估计导频信号,然后根据估计的参数设计基于似然比的检测器,并推导得到了检测概率和虚警概率的解析式.仿真结果表明:在低信噪比下,与能量检测相比较,所提方案能有效地提高检测概率和检测速度.     

模糊事件的研究

首先根据模糊事件运算的定义,引入了一个模糊划分,简单地介绍了引入这个划分的意义,给出了绝对模糊集和相对清晰集的概念,然后又定义了多维模糊空间,并证明了定义的多维模糊空间是否满足模糊概率的定理.在证明是否满足这个定理的过程中又得到了一个定理,即模糊事件的交为空则模糊事件的积事件也为空,之后又定义了模糊事件相互独立的概念,从而给出了相关性质定理.本文创新了模糊事件概率在多维空间中的运算和性质,对于模糊事件概率的研究起到了很好的补充作用.     

移动衰减信道确定性的仿真模型

莱斯的正弦信号总和可以有效地近似高斯色噪声过程,对移动衰减信道模型的软硬件认识极为重要.主要对仿真模型的幅度和相位的概率密度函数进行了研究.由于仿真模型的确定性,可以求出幅度和相位的概率密度函数、自相关函数、互相关函数.对于给定多普勒功率谱特性的高斯、瑞利、莱斯过程,提出了用一定数量的正弦信号来近似的优化办法.     

移动衰减信道确定性的仿真模型

莱斯的正弦信号总和可以有效地近似高斯色噪声过程,对移动衰减信道模型的软硬件认识极为重要。主要对仿真模型的幅度和相位的概率密度函数进行了研究。由于仿真模型的确定性,可以求出幅度和相位的概率密度函数、自相关函数、互相关函数。对于给定多普勒功率谱特性的高斯、瑞利、莱斯过程,提出了用一定数量的正弦信号来近似的优化办法。