基于A＊算法的重力辅助导航航迹规划

根据重力辅助导航航迹规划的特点,对经典A*算法启发函数进行了修改,改进A*算法通过重力坡度值表示重力导航启发信息,使用自适应确定对应阈值,增加预处理步骤以解决任意起始点和终止点的航迹规划问题。A*航迹规划算法能够根据重力信息分布情况调整航迹,使得规划的航迹重力导航信息更加丰富。重力相关匹配结果表明:跟随改进A*算法航迹的导航平均定位误差比跟随未规划航迹的小,改进A*航迹规划算法能够提高重力辅助惯性导航精度。

基于级联滤波的重力信号处理方法

根据重力信号微弱和非平稳的特点,提出了一种小波滤波器与有限脉冲响应滤波器(FIR)级联的去噪方法。该方法针对噪声特点,在小波强制阈值滤波之后级联一个低阶FIR滤波器以去除色噪声的影响,基于实测重力信号的时域和功率谱处理结果,说明级联滤波能够在含有强噪声的原始信号中提取出微弱的重力信号。该方法既可以抑制小波滤波起始和结束阶段的波形畸变,又省去了FIR滤波需要调整参数的繁琐,具有工程实用性。

重力信号的小波变换与经验模态分解级联滤波方法

针对动基座重力测量,提出了处理重力信号的小波变换与经验模态分解级联方法.该方法采用DB4小波函数的强制阈值小波变换作为前端滤波器,将原始信号分解为12层,提取第7层作为中间结果,运用经验模态分解方法用作第二级滤波器,将输入分解为8个模态,提取残余分量和最大尺度的逼近模态作为级联滤波结果.对静态重力数据进行概率密度分析,给出了重力的统计特性以及测量结果的可信度.级联滤波结果与某航空重力系统处理结果对比表明:级联滤波方法能够在强噪声中提取出微弱的重力信号,并且由于引入前端滤波器减少了级联滤波器整体计算量,提高了重力测量的空间分辨率.

一种面向EBPSK卫星被动雷达的改进多源PHD算法

为提高对海杂波干扰下空中目标的跟踪性能,讨论了海面-目标二次反射模型,分析了EBPSK调制方式的卫星被动雷达系统特点,在此基础上开展多目标跟踪研究.由于经典的概率假设密度(PHD)滤波不适用于海杂波空间分布不均匀的卫星EBPSK信号多目标跟踪,提出了面向卫星被动雷达系统的多源改进算法.该算法首先对各卫星信息使用经典PHD滤波进行预测和更新,然后在修整步骤进行多卫星信息融合.仿真结果表明:该改进算法能够适应被动卫星EBPSK信号的特性,避免海杂波造成的虚假目标,目标数估计优于经典的PHD滤波算法,具有工程应用前景.

基于CDMA-TDMA结合的室内超声波定位方法

采用码分多址(CDMA)方式进行室内超声波定位,其相关运算量较大。针对这一问题,该文提出了基于码分多址-时分多址(CDMA-TDMA)结合的室内超声波定位方法。通过TDMA技术分时段发射经过CDMA编码后的超声波信号,利用到达时间差(TDOA)测距算法计算出未知目标的位置。采用MATLAB进行仿真,仿真试验中对4个信标分两个时间段发送的超声波信号进行发射与接收。结果表明,基于CDMA-TDMA结合的室内超声波定位方法能有效识别出信标节点,同时降低超声波CDMA定位方法中相关运算的计算量。

基于分布式麦克风阵列的声源定位算法

为了提高相位变换加权的可控响应功率SRP-PHAT（Steered Response Power-Phase Transform）声源定位算法的性能,提出一种基于分布式麦克风阵列的改进算法。根据分布式麦克风阵列的特点,使用麦克风对接收信号的广义互相关GCC-PHAT（Generalized Cross-Correlation with Phase Transform weighting）函数的最大值来评价接收信号的质量。在传统SRP-PHAT算法的基础上,以该最大值为权重乘以每对麦克风接收信号的GCC-PHAT函数。该算法质量较高的麦克风对接收信号赋予了较大的权重,因而能提高定位性能。仿真结果表明,在信噪比低于10 dB,混响时间大于300 ms的条件下,改进算法的定位成功率比传统算法提高了2%~4%。

基于粒子滤波的声源方位跟踪算法

针对混响环境中说话人方位跟踪问题,提出一种基于粒子滤波的声源方位跟踪算法。该算法根据说话人的运动特点,在Langevin方程的基础上构建声源方位的动态模型,采用相位变换加权的可控响应功率作为定位函数,运用粒子滤波对声源方位进行跟踪。使用典型会议室环境下小型麦克风阵列接收的真实数据来做实验。结果表明,该算法能有效地实现随机走动说话人的方位跟踪,并且在水平角和仰角方向的均方根误差均小于5°。

基于时间调制的超声波自主实时定位系统

针对超声波-射频室内定位系统信道分配问题复杂、实时性低下的问题,提出基于时间调制的超声波自主实时定位系统。该系统引入直接序列扩频技术,用时间和终端ID组成的二进制序列调制超声波实现信息携带,接收端在无射频模块的情况下通过恢复信息来估计超声波渡越时间,识别发射源并计算位置坐标。通过simulink对超声波信息携带方法进行了仿真验证,实验结果表明:系统通过扩频调制解调能够准确恢复时间信息,有效识别终端ID,区分不同终端信号源位置,并且对多址效应和多路径效应有较好的抗干扰效果,从而降低系统复杂性,提高响应时间并实现自主定位。

波氏压针卸载曲线中力学行为的新表征方法研究

目前常用的压痕卸载曲线分析方法中,对于幂律指数的物理意义尚不清晰。基于平面半无限空间弹性压入问题的Sneedon解,考虑到塑性变形区和其周围的弹性基体之间的残余应力,提出了一种新的模型来表征Berkovich压针弹塑性卸载过程。分别采用抛物体形压针和圆锥形压针来近似Berkovich压针弹塑性卸载曲线,实验研究表明:采用抛物体形压针能够较好地表征压痕的载过程,同时验证了新模型的合理性。

基于MIMU的滑雪运动测量系统仿真研究

本文为分析和提高滑雪运动员数字辅助训练系统性能,提出了一种模拟滑雪运动员位姿的仿真系统。该运动位姿仿真系统,定量分析滑雪运动员在各个阶段的运动状况,得到既定情况下数字辅助训练系统的误差。该仿真系统能体现出滑雪运动数字辅助训练系统的特性,并有助于提高数字辅助训练系统的性能。

便携式MicroRNA快速检测系统

MicroRNA(miRNA)与疾病的发生和发展密切相关,可作为疾病诊断标志物。常规检测miRNA的方法耗时较长且操作复杂,本文设计了一种便携式miRNA快速检测系统。该系统采用光电检测技术检测滚环扩增后的标志物miRNA受激发出的荧光强度,对采集到的荧光数据进行分析,得出miRNA的变化情况。实验得出便携式miRNA快速检测系统在试剂浓度为0.1~1μmol时,荧光强度线性偏倚不超过±5%,系统重复性大于95%。通过对冠心病检测标志物miR-499进行滚环扩增实验,结果表明设计的便携式miRNA快速检测系统能够快速有效地检测miRNA。

MicroRNA快速检测系统的设计

为了实现MicroRNA的快速检测,设计了一种便携式MicroRNA快速检测仪.基于等温滚环扩增技术,采用光电检测方法,检测标志物受激发出的荧光光强,建立特征荧光分析检测系统.通过改变激发光强度、MicroRNA试剂浓度等参量,验证了该仪器可测量的MicroRNA的浓度范围为0.01~0.1μmol,可检测出的最低检出限为7个拷贝数,MicroRNA浓度与荧光信号强度之间为线性关系(R2=0.999 1).

雷达渐消IQ失衡回波信号的匹配滤波器设计

雷达回波的IQ不平衡会导致信噪比下降、目标位置测量偏差和虚警等后果,本文拟通过适配滤波方法来解决雷达回波IQ失衡问题。首先面向数字阵列雷达的渐消IQ失衡回波进行建模,然后设计针对IQ不平衡回波的适配滤波器,该滤波器以主瓣最大化和主瓣外最小为准则。最后通过仿真表明:本文设计的适配滤波器抑制了高于噪底16 dB的“旁瓣”,降低了旁瓣上的噪底约4 dB。能够对常见测量中初始失衡相位偏差不敏感,当目标速度误差达到20 m/s时,引入的单侧旁瓣峰值不超过5 dB。本文提出的适配滤波器方法不改变硬件设备和工作模式,计算耗费小,在实际雷达工作中具有很强的工程适用性。

应用Bayes方法进行末敏弹抛射过程可靠性分析

针对末敏弹是几种高新技术相结合的新型弹药,试验费用昂贵,靶场试验次数的特点,采用Bayes方法对其抛射过程的可靠性进行分析。详细分析了末敏弹的抛射过程,利用继承因子和环境因子对其各环节的验前信息进行了处理,并对抛射过程的可靠度进行了数值仿真计算,计算结果可以为下一步进行末敏弹的效能分析提供参考和依据。

基于CLEAN算法的二相编码信号脉压副瓣抑制方法

为了解决低截获概率雷达中弱目标被强目标距离副瓣所掩盖的问题,本文联合二相编码信号副瓣抑制方法和CLEAN算法,提出了一种新的二相编码信号脉压副瓣抑制算法。该算法解决了弱小目标被强目标距离副瓣掩盖和副瓣抑制过程中产生的新副瓣和虚假目标的问题,同时准确检测各目标的位置和幅度信息,提高了雷达对弱小目标的检测能力。最后利用仿真实验论证了该方法的有效性。

参数化宽带数字波束形成器的设计与实现

本文针对宽带数字阵列雷达由于孔径渡越时间产生的波束指向偏差、波束畸变等问题,提出了一种参数化宽带数字波束形成器的设计与实现方法。考虑不同天线阵列规模,基于分布式数字控制技术,采用初级、次级和末级三级波束形成方式实现发射阵面大时宽高带宽波形产生与控制以及接收阵面宽带数字波束形成。对运算过程中的位宽选择进行合理的分配,保证了波束形成结果的动态和精度。工程实现结果表明,补时延和相位后的宽带数字波束形成器的波束指向和副瓣电平等指标与设计相符,并且系统具有参数可重配,可动态扩展的特点。

参数化双频连续波模拟目标回波产生器的设计与实现

在现代雷达系统中,雷达波形的选择对系统探测性能的影响尤为关键。基于参差重频法、二次相差法等对模拟目标回波的实际需求,设计了参数化的双频模目产生器。提出了单频和双频模目的基本模型,得到了距离产生的调制初相,速度产生的一次相位和加速度产生的二次相位的计算方法,给出了双频模目的工程实施方法,计算并分析了由实际数据得到的双频模目频谱以及解算的距离,速度和加速度等参数。实现结果表明,双频模目产生器能够满足系统目标检测和参数估计的要求,并且具有参数可重新配置,可扩展性等特点。