基于现场可编程门阵列的图像调焦系统

数字图像自动调焦技术,不仅能提高调焦精度,而且能降低对成像系统加工和装配精度的要求。采用基于功率谱的评价函数对成像系统的聚焦位置进行识别,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)的自动调焦系统实现方案,主要完成图像预处理、清晰度判别和对焦控制等功能。针对自动调焦算法计算量大、计算复杂等特点,采用中值滤波和灰度值线性变换的图像预处理方法,以及流水线作业、乒乓操作、双蝶形处理器复用、基-2 FFT算法相结合的工作模式。研究表明,利用FPGA强大的并行及高速数据处理能力,使得图像调焦算法不再成为复杂控制系统的速度瓶颈。     

一类径向基神经网络干扰观测器轨迹线性化控制

利用径向基神经网络(RBFNN)的逼近能力,研究了基于径向基神经网络干扰观测器(RDO)的鲁棒自适应轨迹线性化控制(TLC)策略,以解决空天飞行器复杂飞行条件下系统不确定及干扰的控制问题。分析了系统存在不确定性时轨迹线性化控制方法性能降低甚至失效的原因,设计了自适应调节律,并采用Lyapunov方法严格证明了在该自适应调节律作用下闭环系统所有误差信号最终有界。仿真结果表明,较当前TLC方法的控制性能,新方案在空天飞行器系统上具有更优异的控制性能和鲁棒性。     

基于LMI的船舶主鳍/襟翼鳍鲁棒控制研究

针对随机海浪干扰、未建模动态和模型参数不确定性,建立船舶主鳍/襟翼鳍系统数学模型,基于线性矩阵不等式(LMI)的控制方法,考虑干扰抑制、控制器输出约束和模型不确定性的混合灵敏度问题,应用回路成形方法,设计了控制器,详细地分析设计中的权函数选择和灵敏度函数特性等问题,通过仿真验证了这一方法的可行性,所设计的船舶主鳍/襟翼鳍减摇系统不但可以有效地减小船舶横摇,而且系统具有很好的鲁棒稳定性,同时,满足主鳍/襟翼鳍的鳍角幅值约束条件.     

大型天文光学望远镜机架驱动高阶滑模控制仿真

针对当代大型天文光学望远镜机架伺服系统动力学要求,提出高阶滑模控制的方法.在建立机架伺服系统状态空间模型的基础上,将传统滑模变结构控制中的滑模面拓展为高维(三维及以上)微分流形,使系统动态的不连续性仅存在于最高阶,从而有效地抑制传统滑模控制中易产生高频振动的现象.根据大型天文望远镜机架通常运行在角秒级超低速的特性,提出变参数切换律,进一步地提高机架系统的低速跟踪性能.仿真结果表明,用该方法设计的驱动伺服系统具有良好的抑制内外部干扰和跟踪给定信号的效果.满足当代大型望远镜机架伺服系统超低速位置跟踪的要求.     

巡航导弹弹载干扰机性能分析与仿真

为精确分析巡航导弹弹载干扰机的干扰性能,建立了考虑电波传输损耗、干扰天线特性、雷达接收机性能、巡航导弹雷达反射面积的干扰与探测的对抗模型,并在雷达天线指向导弹而弹载干扰机天线不一定指向雷达的最坏情形下,对不同的干扰压制比、干扰天线与雷达天线夹角、干扰频率、目标雷达反射面积下的干扰机最小干扰距离进行了仿真,精确得出巡航导弹弹载干扰机在不同作战环境下的干扰能力。     

复杂电磁环境下雷达探测能力分析及仿真

首先分析总结理想情况下雷达方程及其相应参数的求取,研究了有源干扰方程、无源干扰方程、接收机噪声方程及其参数的求取,详细推导了频谱系数.在此基础上,给出复杂电磁环境下综合信干比的计算公式,最后利用求出的综合信干比,计算单次扫描雷达的探测概率和自卫距离,并提出仿真中雷达捕获的判断方法.通过将该模型应用于某型仿真系统中的雷达实体探测模块中,证明该模型具有一定的通用性、准确性和简单实用性.     

飞机单击中易损性的杀伤概率图谱分析法

飞机在威胁单次打击下的易损性通常是以杀伤概率或易损面积形式给出的,这种评估方法往往是在宏观上对飞机及其部件易损性进行评估,然而具体的某一飞机位置的易损性很难直观给出.提出了一种飞机单击中易损性评估的杀伤概率图谱分析法.该方法以飞机及部件的有限元模型作为输入数据,考虑了部件的引燃、引爆、穿透及其组合杀伤模式,通过计算每一条射击线打击下飞机各个位置的杀伤概率值,最后可以提供飞机的杀伤概率云图.应用中表明:杀伤概率图谱分析法可以直观的显示飞机杀伤概率的区域分布,可以作为易损面积评估的有益补充,对于生存力增强/易损性减缩设计具有指导意义.     

步进频信号距离-多普勒成像的干扰抑制

针对VHF/UHF波段日益复杂的射频干扰环境为雷达应用带来的挑战,提出了基于多普勒频域门限检测的自适应干扰抑制方法。通过在多普勒频域设置干扰检测门限,可以自适应地检测并抑制多帧步进频信号距离-多普勒成像过程中的射频干扰信号。理论分析及仿真表明,该方法不仅能够在尽可能减小雷达回波损失的前提下得到良好的干扰抑制效果,而且门限设计简单、易于实现,具有良好的适应性,适用范围较广,有利于工程实现。     

基于重构信道的组分层空时系统接收天线选择

针对采用排序的串行干扰消除检测的组分层空时系统,提出了基于重构信道QR分解的接收天线选择算法,该算法用子信道Frobenius范数排序代替Moore-Penrose伪逆行范数排序得到置换矩阵,降低了计算复杂度.并给出了基于重构信道的快速算法,该算法比常规信道快速算法具有显著的性能提升.仿真分析表明,该算法在中断容量上与最大容量算法接近,重构信道QR分解算法与基于伪逆排序方法性能相近,重构快速算法性能稍有下降,但复杂度更低.     

基于正交分解的自适应直扩系统窄带干扰抑制

为了提高对不同窄带干扰的抑制效果,提出一种利用Householder正交分解的QRD-LMS的自适应非线性干扰抑制算法.由于利用了正交分解以及阶数递推结构,使得自适应算法计算复杂度低,与传统LMS算法计算量相当.同时算法具有较小的条件数并且可以取较大的步长,使其稳健性以及跟踪性能明显优于LMS.将窄带干扰建模为多频、自回归过程以及数字窄带信号.仿真结果表明,方法在不同信噪比下,其干扰抑制效果要明显好于归一化LMS算法以及RLS算法.