相关非圆信号的波达方向估计

给出了一种有相关信号存在情况下的波达方向估计方法。该方法利用天线阵元的接收数据构建出一个新的Toeplitz矩阵,所得矩阵的秩与信号的相关性无关。同时,由于利用了非圆信号的特点,该方法可以有效地提高阵列自由度。因此,该方法不需采用空间平滑技术就可以实现对信号波达方向的正确估计,并且该方法的估计性能要比基于空间平滑技术方法的估计性能要好。计算机仿真验证了算法的有效性。

盲源分离技术在电子侦察中的应用

随着空间电磁环境的越来越复杂,电子侦察面临着对频域与时域交叠信号的侦收问题,常规的信号处理方法已经满足不了当前复杂环境下的电子侦察需求。针对这类实际应用需求,提出了一种基于盲源分离技术的电子侦察方法,盲源分离技术无需信号以及信道先验信息,更加适应复杂环境下的电子侦察实际需求。对盲源分离技术的基本原理进行了介绍,并对盲源分离技术在电子侦察中的应用进行了理论分析,试验结果验证了盲源分离技术在复杂电磁环境下进行电子侦察的优良性能。

一种基于星载电磁探测的盲源分离技术应用方法

盲源分离技术处理时频混叠信号的优势非常突出,但当接收系统与目标相对关系、信号功率以及电磁环境复杂性不断变化时,盲源分离技术自身的排序、幅度和相位不确定性就影响了其应用效益。通过对星栽电磁探测环境和盲源分离中分离矩阵的特点分析,提出了一种基于星栽电磁探测的盲源分离技术应用方法,它能够解决现有星栽电磁探测系统对时频混叠信号处理难题,同时也避免了盲源分离排序混乱甚至失效的风险。实验数据处理结果表明,提出的方法对星载电磁探测系统接收到的信号进行连续处理时具有更好性能。

四星时差定位中的卫星构型及其定位性能

针对目前多星联合定位研究中对卫星覆盖区域无法长时间高精度定位的问题,提出了一种新型的四星星座构型,并在STK软件中得到了实现。推导了在地球约束情况下基于四星时差定位的误差模型,对卫星全球飞行过程中星座构型变化时的定位性能进行了仿真。仿真结果表明,新型四星星座可以实现在卫星全球飞行过程中对覆盖区域保持高精度定位,在时差测量误差为50 ns且不考虑卫星位置误差的情况下,定位误差在±45°波束范围内优于1.5 km,对多星联合定位技术在工程设计应用上具有重要意义。

基于阵列信号处理的高性能双星定位

针对常规双星时/频差(TDOA/FDOA)定位系统存在弱信号估计误差大和时频重叠辐射源估计分辨力不高问题,以及定位存在盲区和信号适应性弱等问题,提出了基于阵列信号处理提高TDOA/FDOA估计精度与分辨力的方法及具有消除定位盲区和更强信号适应能力的TDOA/FDOA/DOA定位方法。理论分析和仿真试验验证了所述方法的有效性。

星载测向定位技术研究

针对卫星无源定位系统对辐射源高精度定位的要求,以及日益复杂的电磁环境下时频重叠信号测向定位的难题,提出了单星阵列信号处理测向的方法,并对干涉仪和阵列信号处理测向的性能进行了理论分析和仿真比较,结果显示阵列信号处理测向比相位干涉仪具有更高的精度,在存在模型误差的情况下,基于盲源分离的测向算法比经典子空间投影测向算法具有更高的分辨力。

双星阵列信号处理技术研究

针对复杂电磁环境下弱信号、时频重叠信号的分析与高精度辐射源定位难题,提出了双星阵列信号处理方法。到达时差/到达频差和到达方向试验结果显示所述方法不仅具有较强的弱信号和时频重叠信号分析能力,而且可以消除TDOA/FDOA定位盲区,进一步提高定位精度和多源定位分辨力。

基于广义特征分解的盲信号分离算法

针对复杂环境下的线性混叠信号,给出了一种基于广义特征分解的盲信号分离方法。在信号数目未知的情况下,该方法利用广义特征分解即可获得混叠矩阵,无需进行常规的迭代运算即可实现对线性混叠信号的分离。实验证明了该方法的可行性和有效性。

基于外照射源的无源雷达系统直达波对消技术研究

分析了外辐射源雷达系统中直达波信号的功率和对回波信号的影响,给出了基于自适应对消的直达波抑制方法。该方法结合自适应分数时延估计技术,提高了主通道与参考通道相关度,有效地对直达波进行抑制。最后通过实验仿真,验证了方法的可行性与有效性。

应用神经网络粒子群算法的多用户检测

为了减少最优多有户检测器的计算复杂度,提出了一种融合粒子群优化算法和神经网络的神经网络粒子群优化算法,并设计了一种解决CDMA通信系统的多用户检测问题的新方法。该方法是把神经网络嵌入到粒子群优化算法的每一代中以改进算法性能。通过混合神经网络到PSO中,还可以加快PSO的收敛速度,减少计算复杂度。仿真结果证明了所设计的检测器无论抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于应用Hopfield神经网络、遗传算法和粒子群算法的多用户检测器。

一种新型单站无源定位算法研究

原有的基于方位角、俯仰角及其变化率的无源定位算法要求目标静止或运动速度已知,在一定程度上限制了算法的应用。针对新型无源探测系统的要求,提出了增加观测信息,即多普勒频率及其变化率,不仅能够在目标运动速度与运动状态未知的情况下实时估计出目标相对于观测器的三维坐标,而且还能够估计出它们之间的相对速度。同时引入扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)算法对原始定位结果进行了处理,最后给出了计算机仿真结果。

基于特殊阵列的相干信源二维测向新方法

基于特殊天线阵列,提出了一种有相干源存在情况下的二维波达方向(DOA)估计的新方法。该方法利用天线阵列结构的特点来构建一个特殊的协方差矩阵,再根据2-D ESPRIT方法实现二维DOA估计。该方法不需采用空间平滑技术,也不需谱峰搜索,而且参数可以实现自动配对。最后计算机仿真验证了该方法的有效性。

一种二维ESPRIT算法参数配对新方法

根据矩阵、矩阵的特征值及特征值对应的特征向量三者之间的关系,提出了一种新的用于二维波达方向(DOA)估计的ESPRIT算法参数配对方法。该方法无需经过多次矩阵变换就可以达到参数自动配对的目的,在保证二维ESPRIT算法参数估计性能的前提下,简化了参数的配对过程。最后经计算机仿真验证了该方法的有效性。

基于内插阵列变换的相干源测向方法研究

利用内插阵列变换和前/后向空间平滑技术在阵列信号处理中的优点,提出了一种对相干信源进行超分辨测向的有效方法.该方法首先在不同的内插区间将均匀圆阵虚拟成等距均匀线阵,使其阵列流型具有Vandermonde矩阵形式,然后使用基于前/后向空间平滑技术的MUSIC算法对相干信号的波达方向进行有效地估计.该方法的主要优点在于,当相干信源数多于阵元数时仍可有效地估计出相干信源的二维波达方向,并且可实现全方位、无模糊的角度估计.计算机仿真证明了其有效性.

基于免疫算法的TDOA定位技术研究

为了解决TDOA定位估计中遇到的非线性最优化问题,提出了一种联合使用Chan算法和免疫算法的混合定位算法.针对TDOA方式进行最佳坐标搜索的问题,所设计的基于浮点数编码的免疫算法利用混沌方程产生初始种群、改进了免疫算子,提高了算法的收敛速度和性能.仿真结果表明,在保证种群数量的情况下,该算法性能稳定,能找到逼近全局最优点的解,相对于Chan算法精度更高,相对于遗传算法在保证收敛性能的前提下有更快的收敛速度.

二维ESPRIT算法参数的快速配对

针对二维ESPRIT算法的参数估计问题,为了简化算法的复杂度,提高参数配对的速度,提出了一种新的二维ESPRIT参数配对方法.该方法利用矩阵、矩阵的特征值及特征值对应的特征向量三者之间的关系,只需对包含信号到达角信息的2个矩阵中的1个进行1次特征值分解以及简单的除法运算就可以实现参数的自动配对,无需经过多次矩阵变换.在保证二维ESPRIT算法参数估计性能的前提下,该方法简化了参数的配对过程.计算机仿真验证了该方法的有效性.

基于小波包的变换域通信系统窄带干扰抑制技术

为了使变换域通信系统(TDCS)能够对窄带干扰频率进行精确定位,提高生成的基函数的频带利用率,提出了一种基于小波包变换的基函数生成方法.该方法采用树结构算法对信号进行分解,准确判断出窄带干扰的频率位置,改善了有用频带被过多剔除的情况.仿真结果表明,采用该方法的变换域通信系统比采用其他方法的变换域通信系统具有更强的干扰抑制能力和更好的自适应性.