部分发射天线损毁时 MIMO 雷达信号认知优化

针对电子战环境中多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达部分发射天线遭受摧毁时目标检测问题,提出基于互信息量(mutual information,MI)准则的雷达感知天线状态并再次优化的算法.作为MIMO雷达信号优化设计方法之一,注水法能依据环境状况自适应分配发射信号功率,所提算法能提升分配功率的注水水位,降低天线损毁时目标脉冲响应与目标回波间互信息量损失,进而改善目标检测概率(target detection probability,TDP).仿真结果表明,低检测性能天线损毁时,当信噪比大于0 dB时采用所提方法能提升互信息量;高检测性能天线损毁时,采用所提算法能有效提升互信息量和目标检测概率.信噪比为20 dB时,互信息量提升4.96 nat;若以达到同一检测概率时所需信噪比的减少量表示性能增益,则检测概率为0.8时,性能增益为3.73 dB.     

目标检测传感器网络参数设计

通过理论分析,给出了目标穿越无线传感器网络防线时的被检测概率与传感器网络设计参数之间的关系,建立了传感器网络目标检测问题的数学模型.传感器网络所有节点均采用基于时间片的休眠/唤醒节能策略,使得节点在每个时间片以一定的激活概率进入活动状态.推导目标检测概率的计算公式表明,检测概率与传感器节点的密度以及节点激活概率均成正比.因此,在满足所需要的目标检测概率条件下,可以采用降低节点密度或者减小节点激活概率的方法来减少系统能耗.此外,建立了节点工作时间片大小与传感器网络能耗之间的关系式.由该关系式得出,在其他参数确定的条件下,存在一个目标运动速率的临界值.当目标速率小于此临界值时,网络能耗随时间片的增加而增大;当目标速率大于此临界值时,网络能耗随时间片的增加而减小.     

干扰和多径对低空目标检测概率的复合影响分析

基于多径和SwerlingⅡ目标模型,针对雷达探测低空目标受多径和干扰复合影响问题,研究了不同反射系数下和不同干扰程度下的检测性能,得出了多径条件下雷达受干扰检测概率计算式。仿真结果表明,雷达检测概率随着干扰有效辐射功率和干扰距离的增加而降低,多径在一定干扰功率和干扰距离内可提高检测概率的结论。     

基于小波变换的红外成像弱小目标检测方法

研究红外目标图像中弱小目标的自动检测和定位方法 .将弱小目标看作是红外图像中灰度和位置均未知的暂态信号 ,通过对图像信号作多尺度的小波变换 ,可以在低信噪比条件下检测出弱小目标 .实验结果表明 ,小波变换能很好地增强目标 ,抑制背景杂波 ,从而提高目标检测概率 ,降低误检测     

视频图像序列中的运动目标实时检测

大多数基于背景差的运动目标检测方法,主要运用背景图像与当前帧图像之差进行目标检测和提取,但对背景的实时更新和场景中的光线明显变化等情况不能很好的处理.本文结合Surendra背景更新算法和动态阈值背景差算法,给出了一种新的运动目标实时检测算法.首先采用Surendra方法动态更新背景,然后使用Ostu算法计算出的阈值与一个反映光线变化的增量之和为阈值实时检测运动目标.该算法既可以稳定地对背景进行实时更新,又可以适应场景光照变化的情况.     

基于小波变换的红外成像弱小目标检测方法

研究红外目标图像中弱小目标的自动检测和定位方法,将弱小目标看作是红外图像中灰度和位置均未知的暂态信号,通过对图像信号作多尺度的小波变换,可以在低信噪比条件下检测出弱小目标,实验结果表明,小波变换能很好地增强目标,掏背影杂波,从而提高目标检测概率,降低误检测。     

基于图像对称差分运算的运动小目标检测方法

提出了一种基于图像对称差分运算的运动小目标检测新方法,该方法以连续三帧序列图像为一组处理对象,先进行绝对差运算,再作均值滤波,保证了算法能很好的检测出复杂背景中的低信噪比,运动小目标,单帧二值图像处理以及基于运动轨迹连续性的目标检测后处理,可以在保证系统检测概率的前提下减少目标检测的虚警概率,实验表明,该方法性能比图像差分法要好,与累积图像差分法相差无几,且硬件实现容易。     

基于图像对称差分运算的运动小目标检测方法

提出了一种基于图像对称差分运算的运动小目标检测新方法．该方法以连续三帧序列图像为一组处理对象,先进行绝对差运算,再作均值滤波,保证了算法能很好地检测出复杂背景中的低信噪比、运动小目标;单帧二值图像处理以及基于运动轨迹连续性的目标检测后处理,可以在保证系统检测概率的前提下减少目标检测的虚警概率．实验表明,该方法性能比图像差分法要好,与累积图像差分法相差无几,且硬件实现容易．     

采样时钟抖动对超宽带脉冲雷达目标检测性能的影响

信号采样是超宽带脉冲雷达接收的关键环节,其中采样时钟抖动会引起ADC输出信噪比的下降,继而对雷达目标的检测性能产生一定影响,为此以雷达目标的检测性能为评价原则,研究了高斯白噪声环境中采样时钟抖动引起的信噪比损失,并以匹配滤波检测器和多样本能量积累检测器为对象,详细推导了采样时钟抖动与目标检测概率的关系.据此给出了输出信噪比损失的理论曲线,通过仿真对比分析了不同检测方法下采样时钟抖动对目标检测性能的影响,对超宽带脉冲雷达系统设计中的采样时钟选取有直接指导意义.     

面向辅助驾驶的夜间行人检测方法

辅助驾驶系统需要实时而准确的行人检测方法.文中利用基于知识的方法复杂度小的优点,针对单目远红外视频数据,提出一种基于概率模板匹配的夜间行人检测方法.该方法基于行人样本的灰度分布特征,采用局部双阈值分割算法提取候选目标,进而根据行人的运动方向建立多尺度概率模板,对候选目标进行判别.该概率模板建立方式缓解了行人样本类内方差较大的问题,增强了概率模板归纳行人外观模式的能力.为改善行人检测的准确度,进一步将目标跟踪算法融入概率模板匹配,借助多帧的综合处理结果实现了更为鲁棒的目标归属判断.实验结果表明:该方法计算开销较低,实时性较好;在郊外场景中检测率不低于90%,虚警率不高于10%;而在市区场景中检测率约为75%,虚警率约为22%.     

采用峰值平均功率比的低信噪比水下多目标检测方法

针对信息论准则多目标检测方法在低信噪比水下应用环境中不能正确检测目标源个数的问题,提出了基于峰值平均功率比(PAR)的多目标检测方法(PARTC).该方法首先使用相关矩阵特征向量对水下基阵接收数据加权计算阵列加权输出数据,然后计算加权输出数据的PAR并对PAR进行降序排列,由于纯噪声加权输出数据的PAR呈线性分布,并且其平均梯度与快拍数无关,存在信号时的加权输出数据的PAR梯度大于纯噪声加权输出数据的PAR梯度,因此可根据该信息判定信号源个数.八元阵的仿真结果表明,PARTC方法在在低信噪比、小快拍和小信号源夹角情况下的多目标正确检测概率大于信息论准则和最小描述长度多目标检测方法,并且运算量适中,水下应用前景广阔.     

信号畸变SLM算法降低OFDM系统PAPR

提出一种信号畸变SLM（selective mapping）算法来降低OFDM系统PAPR（peak-to-average power ratio）．传统SLM算法大大降低OFDM系统中高PAPR出现的概率，但并不能完全限制高PAPR信号的出现．信号畸变SLM算法在保持其余信号不变基础上，对高PAPR信号进行畸变，将系统PAPR控制在期望的范围之内．经过SLM算法处理后大大降低了高PAPR信号出现的概率，所以对高PAPR信号进行畸变在很好地控制了OFDM系统PAPR的同时，并不会影响系统其余性能．仿真结果验证了新方法的有效性．     

含噪相干态信号的量子最优检测

在光频率级别的通信中,量子效应成为显著通信差错的来源,一种代替经典检测的手段是正交投影测量.文中基于二进制相干态信号,在考虑热噪声场的情形下,给出了在热噪声场背景下的二进制相干态信号的量子最优检测.最后的数值结果给出了OOK（On-Off Keying）调制和BPSK（Binary-Phase-Shift-Keyed）调制下量子检测的差错概率,验证了量子最优检测在热噪声场背景下的性能优势.     

水声通信CE-OFDM系统降低峰均功率比研究

正交频分复用(OFDM)系统存在着较高的峰均功率比(PAPR).针对这个问题,研究了恒包络正交频分复用(CEOFDM)系统,该系统通过相位调制得到恒包络的信号,消除了PAPR较高的问题.与传统降低PAPR的方法相比,相位调制的复杂度低,性能更好.仿真和水池实验结果表明:CE-OFDM系统将信号的PAPR降低至0,比传统降低PAPR的方法优越,是具有一定鲁棒性的高速水声通信解决方案.     

一种降低OFDM系统峰均比的PTS-TR联合算法

提出一种部分传输序列（partial transmit sequence, PTS）算法与载波预留法（tonereservation）相结合的算法来降低OFDM系统峰均功率比（peak-to-average power ratio,PAPR）,传统的PTS算法可以在不使信号失真的情况下很好地降低高PAPR出现的概率,但是这种算法的缺点是计算量过大,而TR法虽有不用传递边带信息的优点,但当预留子载波取值小时会得不到理想的性能,取值过大又会浪费系统功率,联合算法在大大地降低了PTS计算量、TR预留载波取值小的同时,还保持了良好的PAPR性能,仿真结果验证了其有效性。     

雷达假目标仿真精度要求的定量表述

为了提出一种定量表述雷达假目标仿真精度的方法,依据雷达图像目标检测的辐射分辨率理论,沿用指定图像强度计算错误概率的分析方法,给出了目标对比、独立视数与错误概率的关系,进而解析了真假目标雷达散射截面差值与目标正确发现概率的定量关系。理论分析表明,雷达假目标仿真精度的设计参数应选择为不大于3dB。     

区域选取与差异图融合的目标变化检测方法

针对现有目标变化检测方法用于高分辨率可见光图像时,未能有效利用图像的局部特征,目标误检率高。提出了一种区域选取的目标变化检测方法。首先利用整体变分算法获取两幅源图像的结构图,并将两幅源图像与两幅结构图进行分块;然后通过计算得到两幅结构图相同位置块的熵值差和两幅源图像相同位置块的结构相似度,并将两者分别与各自阈值比较以确定出存在变化目标的图像块;最后将存在变化目标的图像块的对数比差异图与均值比差异图进行融合,并对融合后的图像进行形态学处理,得到最终的目标变化检测结果。结果显示,与阴影补偿方法相比,算法的目标目标漏检率降低了36%,伪目标率降低36%,数据表明该方法能够准确的检测出真实变化的目标,较好地排除了伪目标。     

用改进的星座图扩展法降低OFDM信号峰均功率比

为降低正交频分复用(OFDM)信号的峰均功率比,提出了改进的星座图扩展方法。改进的算法采用压缩扩张变换方法的部分概念,在不减小星座点间欧氏距离的约束条件下,动态地向外扩展传输数据的星座点,从而降低OFDM信号的峰均功率比。该方法在接收机端不需要任何的处理过程,而且没有边带信息。改进的星座图扩展方法能够取得的峰均功率比比原来方法的低约1 dB,而且简单实用。     

基于动态RCS模型的天波雷达发现概率计算方法

针对现有方法影响因素考虑不全导致计算结果与实际情况有较大偏差的问题,提出了一种改进的天波雷达飞机目标发现概率计算方法。归纳了不同电离层状态对天波雷达探测距离的影响。考虑目标在给定航路飞行过程中的雷达截面积随姿态变化,建立了目标动态雷达截面积计算模型。在此基础上,利用瞬时发现概率模型和综合发现概率模型求得天波雷达飞机目标发现概率。实例计算结果表明:电离层Es全遮蔽状态导致目标发现概率下降了0.273,不同航路和飞行姿态条件下目标发现概率差异较大,最大差值达0.253。     

一种抑制MIMO-OFDM峰均比的联合算法

多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统的高峰均功率比（PAPR）问题已经成为限制MIMO-OFDM技术应用和发展的主要障碍.针对这种情况提出一种由子块逐次取反（SSI）和循环限幅算法的联合方案,与连续次最优交叉天线旋转取反算法（SS-CARI）相比传输的边带信息更少,克服了概率类算法只能在概率上降低PAPR的缺陷和限幅算法带来的峰值再增长问题.仿真结果表明,此方案可有效抑制峰均功率比,同时不会产生过大的噪声.