基于NSGA-Ⅱ的波前相位畸变特性分析

多元矢量合成的干扰方法因其能造成波前相位的失真, 被公认为是对抗追踪体制雷达最好的手段之一。但大多数研究都从雷达方分析多元矢量的干扰性能, 需要事先了解雷达的测角体制, 而本文从干扰方的角度考虑, 建立多元矢量合成的干扰场景, 推导合成信号的幅度与相位表达式, 分析多元矢量合成的波形特征, 就中心畸变程度和有效畸变区这两个波形特征, 通过NSGA-Ⅱ算法对各阵元干扰信号幅度增益、相移量、阵元个数等参数进行优化分析。仿真实验表明, 不同阵元数量下波前相位有所不同, 而通过增加适当数量的阵元, 可以有效提高合成波中心畸变的程度, 改善合成波中心点的干扰性能, 但对于有效畸变区影响较小。     

PCMA信号幅度的联合估计算法

针对成对载波多址(paired carrier multiple access, PCMA)信号的幅度估计问题,提出了一种联合累积量代价函数与高次方法的估计算法。算法通过求解累积量代价函数的最小值,得到两路信号分量的幅度比,然后利用高次方法估计强信号的幅度值,最后利用强信号的幅度值与两路信号分量幅度比计算弱信号幅度值。重点研究了频差、过采样倍数对算法估计性能的影响。仿真实验表明,该算法复杂度低,抗噪性能强,相比现有算法,本文算法性能受两路信号分量幅度比影响不大,对于对称型、非对称型PCMA信号的幅度估计均可适用。     

基于非均匀采样的信号频率、幅值和相位检测

分析了单频和多频信号经非均匀采样的离散傅里叶频谱,推导出频率、幅值、相位的计算表达式,解决了目前文献中未提及的基于非均匀采样方法的幅值和相位检测问题。此外,提出一种基于多路并行非均匀采样的信号检测方法,通过合并多路非均匀采样信号频谱,使谱估计结果趋于原信号的真实频谱,进而实现信号检测。数值仿真显示,提出的方法可实现信号的频率、幅值、相位的精确检测,可以突破奈奎斯特频率限制、抗混叠能力强,且计算复杂性小。     

多相脉冲压缩编码波形产生及压缩处理技术

由线性调频信号导出的P3、P4多相码是一类常见的脉冲压缩信号 ,这类信号具有一些有用的特性。主要研究了P3、P4多相码信号的数字波形产生及压缩处理方法 ,提出了两种基于直接数字合成 (directdigitalsynthe sis ,DDS)技术的多相码波形产生方法。分析讨论了几种降低输出旁瓣电平的压缩处理技术 ,即经典的窗函数幅度加权技术、最小二乘幅度和相位加权技术和压缩后两采样滑窗处理技术。给出了一些计算机仿真结果 ,表明了这几种压缩处理技术的有效性。     

基于方向谱的海浪合成方法

研究海浪对反舰导弹的控制系统与飞行弹道的影响,需要对海浪进行逼真模拟。在分析随机三角函数叠加产生海浪及反演海浪频谱模拟海浪不足的基础上,提出基于方向谱的海浪合成方法:采用Gerstner波形描述海面,通过对方向谱进行四叉树采样,提取组成波振幅、频率、传播方向等参数合成海浪。该方法能够模拟远离海岸的任意大小、任意精度的连续海洋表面,效果逼真,可用于海浪的数值仿真与视景仿真中,能够为反舰导弹控制系统仿真及三维弹道仿真提供连续海洋波面数据。     

毫米波单脉冲雷达高精度测角算法研究

介绍一种角闪烁仿真模型,并且利用这种模型仿真揭示了幅度平方加权在各种整数幂次加权方法中的最优性。采用加权的观点分析了常规的单脉冲雷达非相参积累测角方法,指出其实质相当于对单次脉冲测角的结果用和通道信号幅度进行线性加权。最后提出一种基于幅度平方加权的单脉冲雷达非相参积累测角算法,仿真表明在各种信噪比条件下这种方法的测角精度都优于常规的非相参积累测角方法。     

DDS高稳高纯频谱频率源技术

本文简述了ＤＤＳ的工作原理及发展趋势，分析了ＤＤＳ的优缺点。极细微步长、极短的跳频时间是ＤＤＳ特有的品质；幅度量化及相位截取引入的杂散是ＤＤＳ固有的噪声。低相位噪声时钟信号及优良的电路技术是获得ＤＤＳ高纯频谱的关键。ＤＤＳ在雷达频率合成器，尤其是在相控阵雷达中，有广阔的应用前景。     

Petri网共享T型子网合成活性分析

为解决子系统共享问题,提出了经由Petri网系统共享T-型子网构成共享子网合成网的解决方案。共享T-型子网合成是研究复杂Petri网系统性质的一个有效途径。研究了共享T-型子网合成对参与合成的各网系统的活性的继承关系,给出了合成网保持活性的充分条件或充要条件。随后给出的有关制造系统设计和分析的实例,说明了该合成方法的有效性。本文的结果可为Petri网系统合成的静态和动态性质的考察提供有效途径,对系统的设计和验证具有重要的指导意义。     

基于TLS-CS的外辐射源雷达超分辨DOA估计方法

针对外辐射源雷达中，传统基于压缩感知（compressed sensing，CS）的超分辨波达方向（direction of arriving，DOA）估计方法在阵列天线存在幅相误差时测角精度差和目标分辨性能低的问题，提出一种基于总体最小二乘（total least squares，TLS）-CS的超分辨DOA估计方法。首先，通过奇异值分解方法求解TLS信号模型来修正阵列天线的幅相误差；然后利用贪婪迭代追踪算法进行CS稀疏重构得到目标的方位信息。仿真分析表明，当阵列天线存在幅相误差时，本文所提方法具有良好的超分辨DOA估计性能。     

一种异构多核片上系统的SystemC系统级综合方法

针对传统集成电路综合方法的不足,提出了一种异构多核片上系统的SystemC系统级综合方法。阐述了系统级综合的SystemC非定时设计输入模型,给出了多核控制器做复杂控制和算法IP做运算加速的目标片上系统架构及综合流程。在此基础上开发了SystemC系统级综合集成开发环境,并进行了通信处理异构多核片上系统的设计和实现。实验结果表明,该方法有效地提高了软硬件混合片上系统的设计效率, 缩短了研制周期。     

微动目标AM-FM信号调幅指数估计方法

为分析雷达目标微动特征,提出了一种高精度调幅-调频(AM-FM)信号调幅指数估计方法.将微动目标的雷达回波表示为调制频率相等的正弦调幅-正弦调频信号模型,分析了传统调幅指数估计方法处理含有正弦调频特征信号存在的不足,仿真了调频指数对调幅指数估计产生的影响.利用Teager非线性能量算子,将幅度调制信息有效地从AM-FM信号中分离出来.利用FFT技术对回波信号的包络进行谱分析,提取调幅指数.通过与传统的调幅信号调制指数估计方法进行比较,说明该方法提高了调幅指数的估计精度.     

几种调制分类方法的原理与仿真试验研究

准对数似然函数比 (qLLR)、相位统计矩和不同阶幅度矩是调制分类的新方法。用qLLR方法构造检测MPSK信号的假设检验及其对数似然函数比 ,并求其数学期望 ,得到qLLR以BPSK/QPSK信号分类。相位统计矩方法利用MPSK信号符号初相位偶阶统计矩为M的单调递增函数的特性 ,并进行M进制识别复合假设检验。不同阶幅度矩进行调制分类的方法利用MPSK/MQAM信号每符号段波形起始点与其它点幅度的乘积统计矩特征进行调制分类。给出了计算机仿真试验评估。     

基于Poincare截面的微弱信号定量检测与幅值参数提取

为解决微弱信号定量检测问题,提出并建立了基于Poincare截面的检测统计量,并以此设计了利用Duffing振子进行微弱信号定量检测及幅值参数提取的有效实现方法。通过分析Duffing振子的Poincare截面特性,发现系统输出关于幅值的分岔特性能够清晰判定系统不同状态,由此对Poincare截面的分布点进行方差统计,构建检测统计量与检测判定区间,实现对微弱信号的定量检测。仿真实验发现,该定量检测方法的噪声鲁棒性优于传统时域特征检测方法,进一步设计了循环检测系统用以提取待测信号幅值参数并实现对未知频率信号的检测,为基于Duffing振子的微弱信号检测提供了定量检测途径与参考。     

基于梳状谱调制和间歇采样重复转发的复合干扰

针对常规间歇采样转发干扰(interrupted sampling repetitive repeater jamming, ISRRJ)存在假目标群幅度递减过快、假目标干扰能量不集中的问题, 提出基于梳状谱调制干扰(comb spectrum modulation jamming, CMSJ)和ISRRJ的复合干扰方法。首先, 分析CSMJ和ISRRJ的特性; 然后, 探讨复合干扰形成密集假目标干扰的条件, 并给出参数控制字的选择方法; 最后, 仿真分析不同参数条件下的干扰效果。理论分析和仿真结果表明, 所提方法参数控制简单, 能够形成幅度均匀分布的密集假目标群。     

信息物理融合系统中恶意软件传播与分岔控制策略

针对恶意软件在信息物理融合系统中传播机理难以描述的问题,利用非线性动力学理论构建其传播动力学模型,并基于稳定性理论和Hopf分岔定理对该模型的复杂动力学行为进行分析.为了控制恶意软件传播所引发的Hopf分岔,根据分岔控制理论设计了一类结合参数调节法与状态反馈法的混合分岔控制策略,并深入研究控制参数对Hopf分岔点位置及极限环幅值的影响.数值仿真结果表明所设计的混合分岔控制策略不仅能够提前或推迟Hopf分岔点,而且可以改变极限环幅值大小,使信息物理融合系统产生预期的动力学行为,实现控制目的,从而有效降低恶意软件的危害.     

基于矩阵重构的非相干分布源参数估计方法

针对现有非相干分布源参数估计算法计算量大等问题,提出了一种新的DOA和角度扩展估计算法.该算法利用空间频率近似模型下的非相干分布源协方差矩阵的结构特点.协方差矩阵可分为相位信息矩阵和幅度信息矩阵.对相位信息矩阵进行重构,对重构后的协方差矩阵利用MUSIC等传统方法即可实现DOA的估计;对幅度信息矩阵的各主次对角线上的元素均进行平滑得到幅度信息平滑向量,估计得到的DOA代入幅度信息中即可得到角度扩展的估计,从而实现非相干分布源DOA和角度扩展分离估计.计算机仿真验证了算法的性能.     

基于SVM和EMD 包络谱的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承故障振动信号的调制特征和传统包络分析法的缺陷以及现实中难以获得大量典型故障样本的实际情况,提出了一种基于支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)包络谱的滚动轴承故障诊断方法.该方法首先对原始信号进行经验模态分解,将其分解为多个固有模态函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)之和,然后求出包含主要故障信息的若干个IMF分量的包络谱,最后定义包络谱中各种故障特征频率处的幅值比为特征幅值比,将其作为故障特征向量,并以此作为SVM分类器的输入参数来区分滚动轴承的工作状态和故障类型.实验分析结果表明了该方法的有效性.     

大气噪声幅度分布与抑制处理分析

大气噪声的分析与抑制对低频通信至关重要。结合实测大气噪声数据分析其幅度分布,提出噪声抑制的新非线性变换方法,并理清非线性变换的检测性能与正态性的关系。首先分析实测噪声幅值分布,验证其非高斯性且接近服从对称 α稳定(symmetric α stable,SαS)噪声模型。然后基于高斯化处理后信号检测模型,推导得到新非线性变换方法——过高斯化处理。最后,基于实测大气数据的正态检验统计与误码率(bit error ratio, BER)仿真表明:大气噪声处理技术的BER性能与正态性之间并非一定正相关;过高斯化处理能够有效降低BER,性能接近传统局部最优检测器。     

直接数字chirp合成及频谱分析

介绍了直接数字chirp合成的原理,采用信号分析的方法首次详细推导了存在相位截断时采用直接数字合成技术产生chirp信号的频谱,得出了存在相位截断时所合成的chirp信号的频谱的数学表达式,同时分析了DAC的量化和非理想性对合成的线性调频脉冲信号频谱的影响,最后给出了仿真分析的结果。     

基于幂次变换的SAR图像Otsu分割法

通过分析合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)目标切片图像的散射特性,提出一种适用于SAR目标识别的目标切片图像分割算法。算法首先对SAR图像做相干斑滤波,通过邻域平滑处理,提高背景区域和目标区域像素幅值一致性。然后自适应地选取变换幂次,对滤波后的SAR图像做幂次变换,以进一步增强目标区域像素幅值一致性。最后直接利用一维Otsu法对变换后的图像进行分割处理。实验表明,该算法对不同散射特性的目标切片图像都能够实现较为准确的分割,且计算复杂度小,利于工程应用。