目标运动参数估值研究

为反武装直升机被动声探测智能雷弹引信研制的需要，该文在分析声测阵所探测到的直升机目标噪声信号的基础上，从加权最小二乘算法出发，提出了一种利用直升机目标噪声信号的多卜勒频移方程，对直升机目标运动参数进行优值的优算方法，并讨论了初值的确定问题，简要分析了估值误差。     

水中近距主动声探测概率的模拟计算

该文对近炸引信采用声探测的过程进行了分析，建立了声探测的数学模型，采用蒙特卡罗法仿真计算了不同条件下深弹对目标的探测概率，以此研究影响声探测概率的因素。计算的结果表明，深弹的下沉速度和计数电路的预置值对探测概率有较大的影响，其他因素影响很小。     

异源多普勒频移应用于空中风探测

针对无线电经纬仪体制下的空中风探测精度较低的问题,提出基于异源多普勒频移测速技术的空中风探测方法,讨论了该方法应用的意义.分析了利用异源多普勒频移进行空中风探测的数学原理,根据多普勒频移原理和探测精度对频率源的要求,在探空仪上使用恒温晶振(OCXO)作为高稳定度的频率源,将其输出频率分频后作为副载波调制在发射机上,地面接收机检测副载波信号的频移并进行径速的计算.对这种方法进行了初步的实验验证,结果表明该方法的应用可以改善被动探测方式下的空中风探测精度.     

感应式静电引信探测技术

目的　研究直接检测探测电极的感应电荷获得静电目标信息的静电近炸引信探测技术; 方法　采用短路轴向探测电极感应引信接近静电目标过程中电荷量的变化,并采用电荷放大器检测信号; 利用静电学的基本原理,对其进行了理论推导; 结果　得出探测方程和定距公式,以及增大探测灵敏度的设计准则; 阐述了在该种电极设置下对检测电路的要求以及环境变化对检测结果稳定性的影响; 结论　感应式静电引信探测技术适用于静电目标探测且探测距离远、不受非带电物体的干扰;     

基于MUSIC算法的生命探测雷达信号处理方法

生命探测雷达根据人体的体动、心跳和呼吸所产生的多普勒效应探测生命信息,是灾后搜救幸存者的重要工具.呼吸具有周期性,起伏的胸腔的回波比较强,其多普勒频移比较容易探测.呼吸频率通常是不均匀的,导致变化的胸腔具有多点反射,环境噪声强,据此建立了多个多普勒频移信号组合生命回波模型.研究用MUSIC谱估计从低信噪比回波中探测生命信息的方法,给出了探测处理框图.针对高信噪比回波和低信噪比回波,分别用FFT和MUSIC谱估计方法在一个雷达距离分辨单元上进行了生命信息探测仿真.仿真结果:FFT对高信噪比回波能检测出目标,低信噪比回波谱中生命信息被噪声谱线淹没;MUSIC谱估计能抑制噪声谱线,低信噪比回波谱中生命信息也比较明显,可以检测生命信息,表明MUSIC谱估计方法可以更可靠地在噪声背景下进行生命信息探测.     

破片式战斗部对预警机毁伤评估研究

建立了一种考虑任务系统易损性模型和近炸引信探测起爆过程的毁伤效果分析方法,用于破片式战斗部对预警机的毁伤评估. 根据预警机任务系统特点构建了毁伤树模型;基于扫描线法计算引信探测位置,在相对速度坐标系下,考虑目标外形计算最佳起爆位置,并采用蒙特卡洛方法计算毁伤概率,分析了交会条件、起爆延迟、制导精度和瞄准中心对毁伤概率的影响. 结果表明:自适应延迟起爆能大幅提高毁伤概率,并减小交会条件的影响,且制导精度越高,交会条件影响越小;采用自适应延迟起爆时,毁伤概率主要受暴露面积和瞄准中心影响,以几何中心为瞄准中心的毁伤概率较高.      

高超声速平台随机跳频雷达目标一维距离成像

针对随机跳频合成宽带雷达体制以及高超声速应用背景,分析了大尺度多卜勒展宽效应、随机/非线性距离-多卜勒耦合效应及其对目标一维距离成像的影响,提出了基于多卜勒前置处理的实时递归记忆成像方法.该方法利用当前帧以及过去若干帧的回波数据得到当前帧的多速度通道一维距离像,在目标所处的速度通道附近进行前置的多卜勒波束锐化处理,抑制高动态/随机跳频合成宽带情况下的上述特殊效应所造成的目标一维距离像的发散;采用递归方式,每一帧的距离像都可以在前一帧距离像的基础上通过增加少量运算得到;引入记忆因子,进一步降低了存储及计算开销.理论分析及仿真结果表明:提出的成像方法可以有效改善成像质量,并且更容易满足高超声速应用情况下的高数据率实时成像需求.     

指纹识别中动态门限值设定方法的研究

提出了一种在基于图像的指纹识别系统中，图像二值化中的动态门限值的确定方法。通过对几种传统门限值确定法的分析，得出传统确定门限值方法在数学计算上的弊端，进而引出基于探测概率和虚警概率确定门限值的优点，并给出了基于概率与统计学上的推导过程。这种恒虚警概率条件下的动态门限值确定法克服了传统方法的缺点，完全适应于计算机求解。因此，将该种理论与现在的处理技术和手段相结合，能够很好地满足指纹识别系统的实时性要求。     

宽带参量阵声呐在海底探测中的应用研究

使用宽带参量阵声呐对近海掩埋物探测进行了探讨.利用线性调频信号作为包络的调幅信号,针对参量阵产生的宽带差频信号,分析其频谱特点,并结合传播信道对声信号的吸收作用,于接收端对回波信号进行频谱修正,同时引入脉冲压缩技术提高探测分辨率.通过水池实验和仿真结果显示:利用宽带参量阵技术以及相应的信号处理方法,可使探测设备具有较小体积且对掩埋目标的垂直分辨率在信噪比较低的情况下达到0.1m.     

基于分支定界算法的DS—CDMAUWB系统多用户检测技术研究

研究一种带预处理的检测器,利用预处理动态设定的门限值直接判决用户的比特数据信息,用以解决线性多用户检测器由于判决门限值固定而影响检测性能的问题;利用分支定界算法进行预处理可以得到全局最优解,将原有的多用户检测问题转变成较小规模的检测问题,以达到减少多址干扰、增加正确判决的概率以及降低系统检测误码率的目的．仿真实验结果表明：预处理后,系统检测正确判决的概率增大,误码率降低．     

被动声目标定位与跟踪的实验研究

研究被动声定位和跟踪的可行性。方法设计被动声目标定位,跟踪的实验系统,并进行静目标定位实验与运动 目标定位与跟踪实验。结果实验系统对静目标测向精度较高,而测距精度很低;对恒速运动目标,采用测向信息和多普勒频移信息相融合的算法得到了目标运动速度,距离的精确估计。     

低轨道卫星隐蔽通信快速捕获技术研究

针对低轨道卫星隐蔽通信系统特有的接收机低信噪比、超大多普勒频偏及快速捕获要求等特点,提出一种时间频率二维准全并行多符号累积捕获实现算法,并对算法中关键参数进行优化设计.载荷样机测试结果表明,该算法在符号速率为1ksample/s,多普勒频偏为±50kHz,接收机信噪比Es/N0最小为3dB条件下,捕获时间优于100ms,漏检概率小于0.003,虚警概率小于3×10-6.     

On design of physical random access channel in high-speed railway LTE systems

For the uplink in the long-term evolution （LTE） systems, the physical random access channel （PRACH） adopts Zadoff-Chu （ZC） sequences as preamble sequences, and each user can choose a unique cyclic shift for user identification. In high-mobility scenario, the Doppler fre- quency shift raises up the false alarm probability by inducing the correlation peak offsetting at the receiver side. Traditional detection method utilizes multiple search win- dows for searching the potential uplink users. When the Doppler frequency shift is larger than the subcarrier spac- ing, the energy of correlation peak leaks outside the search window and increases the false alarm probability. In this paper, we present a novel design for PRACH preamble sequence for high-speed railway scenario. Through numerical observation, we find out that the offset of the correlation peaks only depends on the initial root sequence number and the length of ZC sequences. Therefore, the root number of ZC sequences should be carefully designed to generate a preamble sequence to fight against the Doppler frequency shift. Consequently, those offsets of the corre- lation peaks are concentrated within a single search win- dow, resulting in lower complexity of detection and lower probability of false alarm for random access in LTE uplink.     

矢量多载波多元差分混沌移位键控在水声信道下的性能研究

水声信道具有严重的时频双选择衰落特性,使得设计性能稳健的水声通信系统极为困难。为了克服水声信道时频双选择衰落带来的信道难以跟踪的挑战,提出一种采用非相干检测的多载波混沌通信系统,该系统基于差分混沌移位键控,将参考信号以及经扩频调制的信息承载信号当作矢量组,对这些矢量组进行离散傅里叶逆变换(inverse discrete Flourier transform, IDFT)完成多载波调制,经串-并转换后输出。在时频双选择性衰落信道下的仿真表明该系统具有良好的抗多普勒频移的特性,此外,在仿真水声信道和实测水声信道下的实验结果表明,该系统在水声信道下能够获得稳健的性能,相对于已有的多载波多元差分混沌调制方案,具有更好的抗时频双选择衰落的性能。     

多普勒频率偏置LFM信号的模糊函数分析

线性调频（linear frequency modulation , LFM）信号是研究最早、应用也最广泛的一种脉冲压缩信号,当LFM回波信号有较大的多普勒频移时,匹配滤波器仍能起到良好的脉冲压缩作用,这使得多普勒频率偏置技术得以应用。由于需要对发射信号进行多次周期扫频来获得目标的速度信息,本文根据模糊函数定义推导了多周期多普勒频率偏置线性调频（Doppler frequency shifted linear frequency modulation, DFS-LFM）信号的模糊函数以及不同DFS-LFM信号的互模糊函数,并对DFS-LFM信号参数与雷达距离和多普勒分辨性能进行了分析。分析结果表明,多周期LFM信号进行多普勒频率偏置后,分辨性能不受影响;对于多个不同多普勒频率偏置的LFM信号,距离和速度分辨能力不受影响但其最大不模糊多普勒谱宽发生改变且与频率偏置间隔有关。当多普勒频率偏置间隔大于目标最大多普勒频移时,既不会影响目标的多普勒速度分辨性能,又能充分利用多普勒频谱,降低了系统对工作频率及带宽的要求。     

利用地面大气电场和雷达资料进行雷电临近预报方法

 根据雷暴云电场特征,结合雷达等观测资料,本文提出一个利用电场幅值阈值和差分阈值方法,为进行电场测站的首次地闪的雷电临近预报方法。该方法首先判断电场是否达到设定的幅值阈值或者差分阈值。如果电场达设定阈值,认为此时测站周围云中电荷量较大,发生闪电的概率也较大,进而判断该时刻之前的雷达资料是否达到设定的阈值。如果雷达资料达到设定的阈值则发出预警;如果未达要求则继续查看下一体扫的雷达情况,直到发出预警或者电场阈值取消为止。利用此方法对2009年南京周边观测区7个站点数据进行预警检验,得到其探测概率约为80%,平均预警时间约为14min。同时,本文尝试用该预报方法对雷暴云移过测区的整个过程进行区域性雷电临近预报。结果发现区域雷电预警可以直观呈现雷暴云和闪电发生发展情况,对发生闪电潜在区域也能够直观判断,并收到较好的预警效果。区域预警不仅能实现对一个地区的监测预警,而且能对雷暴云的整个过程进行监测预警,具有单站电场所没有的优势。     

AMTD系统频域双参数恒虚警性能分析

在机载雷达动目标检测系统中 ,用于目标检测的Doppler通道中的杂波剩余严重影响着系统检测性能。为在一定的虚警概率下提高系统的检测概率 ,针对抑制杂波后目标检测 Doppler通道存在 Rice分布干扰的情况 ,提出一种频域双参数恒虚警 (bi- parameter constant false alarm rate,BP- CFAR)处理方法。BP- CFAR处理方法分别在频域与距离域估计干扰的均方差与均值 ,取其线性组合作为各通道的检测判决门限。在频域存在杂波剩余的情况下 ,BP- CFAR与干扰的双参数分布相匹配 ,是统计意义下的最优检测器 ;与传统的单参数恒虚警处理方法相比 ,明显改善了系统的适应性和检测性能。     

基于正负斜率调频多带Chirp信号的移动目标参数估计

由于移动目标产生多普勒频移受到Chirp信号的调制,已有的单带线性调频连续波(linear frequency modulated continuous wave,LFMCW)信号对移动目标的速度和加速度估计方法存在较大误差。在多带Chirp系统中,通过对正负斜率调频多带Chirp信号进行差拍处理与傅里叶变换有效地抑制了这种因素引起的误差。除此之外,正负斜率调频多带Chirp信号测速方法有效地提高了移动目标分辨距离。同时,通过对接收信号的差拍结果进行基于重排的平滑伪魏格纳威利时频分布（reassign smooth pseudo wigner ville distribution,RSPWVD）与Radon变换,恒虚警（constant false alarm rate,CFAR）检测和阈值处理,实现对移动目标的加速度和速度估计。给出了移动目标速度与加速度估计算法,具体实现步骤和仿真结果。仿真实验验证表明,改进后的移动目标参数估计方法对低速移动目标测速精度有明显提高。