基于OFDM的多载波调制雷达系统信号处理及检测

该文首先给出了基于OFDM的多载波调制(OFDM-MCM)雷达系统的回波模型,在此基础上推导了系统的匹配滤波输出解析式,分析了系统的检测性能,并通过仿真对比分析了单载波调制(SCM)雷达和OFDM-MCM雷达的脉冲压缩输出积分旁瓣比和接收机工作特性。结果表明,与SCM雷达相比,在测量高速目标时,OFDM-MCM雷达具有更优的脉冲压缩性能和更高的检测概率。

任意分布冲击噪声背景下基于ESPRIT的DOA估计方法

针对冲击噪声背景下的传统波达方向(DOA)估计算法性能下降的问题,该文提出一种适用于任意分布冲击噪声的无穷范数归一化旋转不变子空间(Inf-ESPRIT)算法。该方法首先对阵列接收的快拍数据进行无穷范数归一化处理,然后对伪协方差矩阵进行特征分析,利用ESPRIT算法实现DOA的估计。与传统的基于分数低阶矩的方法相比,该算法具有以下优势:适用于多种不同分布的冲击噪声环境,无需已知冲击噪声特征指数的先验信息或估计值,可以获得更好的估计性能。计算机仿真实验证明了所提算法的有效性。

冲击噪声背景下基于最小均方归一化误差的波束形成算法

本文提出一种适用于任意未知统计特性的代数拖尾冲击噪声环境下的MMSNE波束形成算法.算法利用输出信号和参考信号之间的"归一化误差"最小化来求解最优权向量."归一化误差"定义为接收信号的瞬时自适应无穷范数归一化的形式.与基于最小分数低阶误差波束形成算法相比,MMSNE波束形成算法计算更为简单;不需要噪声特征指数的先验信息或估计;适用于更广的冲击噪声环境;具有更小的估计误差;具有更强的干扰抑制能力.

基于传播算子的声学矢量传感器阵列扩展孔径二维DOA估计算法

本文提出一种基于传播算子的声学矢量传感器阵列扩展孔径二维DOA估计算法.首先,利用传播算子方法得到一组高精度模糊的DOA估计值;然后,利用声学矢量传感器的特点得到另一组低精度无模糊的DOA估计值;最后,利用无模糊估计值对模糊估计值进行解模糊处理,得到高精度无模糊的DOA估计值.提出的算法无需进行特征值分解或奇异值分解进行信号子空间/噪声子空间的估计.与基于ESPRIT的算法相比,提出的算法的计算量约为信号个数与声学矢量传感器个数的四倍之比.计算机仿真结果表明在信噪比不是很低时,提出的算法与基于ESPRIT的算法具有相当的估计性能.

基于扩展孔径ESPRIT算法的高精度无模糊二维DOA估计

针对扩展阵列孔径会产生估计模糊的问题,本文提出一种基于双平行阵扩展孔径ES-PRIT算法。算法首先设置双平行阵传感器之间距离远大于半波长以获得阵列扩展孔径;然后将传感器按照平行于x轴与平行于y轴分为2个子阵;对平行于x轴的子阵采用ESPRIT法,计算出低精度但不模糊的y轴方向余弦估计和高精度但模糊的x轴方向余弦估计,同样由平行于y轴的子阵算出低精度但不模糊的x轴方向余弦估计和高精度但模糊的y轴方向余弦估计;最后将低精度但不模糊的方向余弦估计作为参考值来解由于扩展孔径带来的模糊问题,并得到最终的波达方向估计值。本文提出的算法无需二维搜索,是一种低运算量高精度的算法。此外本文还针对特征值相等时的角度配对失效现象,提出一种基于子空间正交的新配对方法。计算机仿真实验验证了本文算法的性能。

基于扩展孔径波达方向矩阵法的高精度二维DOA估计

该文针对扩展孔径会产生估计模糊的现象,提出一种高精度扩展孔径波达方向矩阵算法。算法由4L个阵列单元组成双平行阵列几何结构,利用阵列传感器沿x轴和沿y轴的不同间距,分别构造波达方向矩阵,由此计算出高精度模糊的方向余弦估计和低精度无模糊的方向余弦估计,然后利用低精度无模糊的方向余弦估计值对高精度模糊的方向余弦估计值进行解模糊处理,得到高精度无模糊的方向余弦的估计值。该算法无需配对运算和2维搜索,是一种低运算量高精度的算法,计算机仿真实验验证了该算法的性能。

空间相关噪声中电磁矢量阵二维DOA估计算法

针对空间相关噪声中二维DOA估计性能下降的问题,提出一种基于双子阵结构的电磁矢量阵DOA估计算法。算法假设其中一个子阵由普通标量传感器组成而另一个子阵由电磁矢量传感器组成,并且所有的传感器空间位置均为未知。算法分三个步骤实现。首先,定义一个互相关矩阵来消除空间相关噪声;然后,采用传播算子算法估计电磁矢量传感器导向矢量;最后,通过导向矢量中电场矢量和磁场矢量的叉积计算得到闭式且自动配对的方位-仰角估计值。提出的算法不仅具有良好的估计性能,而且由于无需进行特征值分解估计信号子空间或噪声子空间,无需二维谱峰搜索,因此具有较低的计算量。蒙特卡罗实验证明了算法的有效性。

冲击噪声下基于子空间拟合的DOA估计新算法

研究了在对称α稳定分布(Symmetric α-stable,SαS)冲击噪声背景下的基于子空间拟合的多目标DOA估计算法。由于SαS冲击噪声造成传统DOA算法性能下降,提出了基于分数低阶矩统计量的FLOM-SSF/NSF算法和Screened Ratio原理的SR-SSF/NSF算法。计算机仿真表明两种算法都能有效地改善SαS型冲击噪声对DOA估计的影响,有更好的稳健性,其中SR-SSF/NSF算法性能略好于FLOM-SSF/NSF算法。

基于分数阶Fourier域滤波的单电磁传感器宽带Chirp信号二维DOA估计

提出一种基于单个电磁矢量传感器的宽带Chirp信号方位-仰角估计算法。对强度相差不大的信号,该算法利用分数阶Fourier变换分别估计不同信号的电磁矢量传感器导向矢量,并根据矢量叉积运算得到方位-仰角估计值。对强度相差较大的信号,该算法利用分数阶Fourier域滤波,采用逐次消去的方法分别估计电磁矢量传感器导向矢量,得到方位-仰角估计值。提出的算法不需要进行迭代搜索和二维DOA的配对,不受近场信号的球面波效应的影响,并且可估计具有相同或不同调频斜率的多个Chirp信号的二维DOA。计算机仿真试验证明了算法的有效性。

MATLAB在《雷达信号分析与处理》课程教学中的应用

针对《雷达信号分析与处理》课程中的核心知识点抽象难懂的问题,本文利用MATLAB编程结果可视化的优点,将MATLAB引入《雷达信号分析与处理》课程教学中。本文对雷达信号分析的内容,通过MATLAB对模糊函数的绘制,直观得到各种信号的模糊函数图形,易于学生理解各种信号模糊函数特性;对雷达信号处理的内容,通过MATLAB对典型雷达信号处理进行仿真,得到匹配滤波和加权输出的结果,由结果对比使学生对雷达信号处理理解更透彻,锻炼了学生分析与解决实际雷达问题的能力。

双基地稀疏阵列MIMO雷达快速多目标定位方法

针对双基地稀疏阵列MIMO雷达目标定位问题,该文提出一种基于投影处理与奇异值分解的多测量矢量欠定系统正则化聚焦求解(Projection-SVD-RMFOCUSS,PSVDRMF)算法。该算法首先估计接收角,接着依次将回波信号向目标存在的角度进行投影,最后将投影后的数据重排进行发射角估计,从而得到目标的准确位置。同时借助奇异值分解(SVD)进行信号降维与能量积累,进一步降低运算量,提高了传统压缩感知恢复算法在低信噪比下的估计性能。与现有稀疏重建算法相比,该算法减少了2维场景带来的庞大运算负担,且保持了良好的性能,可以稳健地对相干与非相干目标进行定位。

正负步进频率雷达的运动补偿新方法

针对低信噪比条件下的正负步进频率雷达运动参数估计问题,提出结合运用快速粗值估计和精确搜索估计的速度估计新方法。该方法利用相邻回波间相位关系作快速傅里叶变换得到运动速度的估值及搜索范围,同时采用具有良好抗噪性的脉组求和函数搜索得到精确速度。仿真结果表明,该方法具有抗噪性能好、估计精度高、运算量小和适合实时处理的特点。

基于适应度评价扩展自适应遗传算法的门级电路进化设计

针对遗传算法适应度评价阶段指定输出单元容易丢失潜在解的问题,该文提出了一种基于适应度评价扩展的电路进化设计方法。该方法将每个逻辑单元的输出都视为一个潜在的解处理,得到一个最优适应度评价值,避免了潜在解的丢失,有效地提高了自适应遗传算法的性能。通过多种电路的进化设计实验比较了该文方法与传统自适应遗传算法设计的性能,结果表明,该文方法具有收敛速度快、迭代次数少、获得最优解成功概率高的优点。

基于矢量传感器的扩展孔径双基地MIMO雷达多目标定位算法

该文研究基于电磁矢量传感器的扩展孔径多输入多输出(MIMO)雷达多目标定位算法。提出了一种新型MIMO雷达系统,发射阵列采用常规阵元,而接收阵列采用电磁矢量传感器,且传感器间距大于半波长。算法首先采用ESPRIT算法获得目标波达角(DOA)高精度模糊估计,随后利用矢量传感器的内在结构特点结合子空间旋转不变性获得目标DOA低精度无模糊估计进行解模糊,从而得到目标高精度DOA估计。最后利用已知DOA信息,采用1维MUSIC算法获得目标波离角(DOD)高精度估计。与已有算法相比,该算法大大提高了MIMO雷达的目标定位精度,且无需配对和2维搜索,具有较低的运算量。仿真结果证明了所提算法的有效性,其估计精度与CRB界接近。

一种鲁棒的压缩感知高分辨率DOA估计方法

为了改善压缩感知多目标波达方向(Compressive Sensing DOA,CS-DOA)估计中系统感知模型与目标角度信息失配引起的目标参数提取能力下降的问题,本文在建立系统感知模型与目标角度信息失配条件下的DOA估计联合稀疏感知模型的基础上,将多测量矢量欠定性系统正则化聚焦求解算法(RMFOCUSS)和LASSO(LeastAbsolute Shrinkage and Selection Operator)算法相结合,提出了一种鲁棒的高分辨CS-DOA估计方法。该方法对目标角度信息矢量与系统感知模型失配误差进行交替迭代优化求解,降低了由系统感知模型失配引起的DOA估计误差,改善了压缩感知重构算法无法用于低信噪比的缺陷,且具有较低的运算复杂度。计算机仿真验证了该方法的有效性和优越性。

噪声干扰背景下压缩感知雷达波形优化设计

为改善压缩感知雷达(Compressive Sensing Radar,CSR)在干扰噪声背景下目标检测及距离-多普勒参数的估计性能,该文提出一种感知矩阵平均相干系数(Averaged Coherence of the Sensing Matrix,ACSM)与信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio,SINR)联合优化的波形设计方法.文中首先建立了CSR距离-多普勒二维参数感知模型,推导了波形联合优化设计的目标函数,其次以多相编码信号作为优化码型并采用模拟退火(Srmulated Annealing,SA)算法对目标函数进行优化求解.与传统CSR波形相比,优化设计的波形提高了CSR在低信干噪比条件下的成功检测概率,同时有效降低了目标距离-多普勒参数估计误差,由此改善了CSR在干扰噪声背景下的距离-多普勒成像质量.计算机仿真验证了该方法的有效性.

冲击噪声背景下归一化广义旁瓣相消器

针对冲击噪声背景下常规波束形成算法性能下降的问题,该文提出一种归一化广义旁瓣相消器(N-GSC)算法,该算法适用于任意未知统计特性的代数拖尾冲击噪声环境。算法通过对输入信号进行无穷范数归一化,使信号的二阶统计量存在且有界,再进行维纳滤波,提高了波束形成在冲击噪声背景下的性能。进行了4种冲击噪声背景下的仿真实验。仿真结果表明,与传统的GSC算法和基于分数低阶矩的GSC算法相比,N-GSC算法计算简单,无需噪声特征指数的先验信息或估计,适用于任意分布的冲击噪声环境,具有更强的干扰抑制能力。

基于压缩感知的单快拍自适应波束形成算法

针对空间干扰信号在空域内稀疏的特性,提出一种单快拍自适应波束形成算法。首先建立一种压缩感知阵列模型,并验证其感知矩阵满足约束等容条件,然后采用丹茨格估计算法在单快拍下重构干扰信号矩阵,最后利用干扰预处理技术形成有效波束。仿真结果表明该算法可在少量的前端通道数和单快拍下对任意相干性的干扰信号进行有效抑制,且无需估计干扰个数,并提高了波束形成输出的信干噪比,验证了算法的有效性和优越性。

基于递归最大信噪比准则的雷达自适应距离旁瓣抑制

针对脉冲压缩雷达强目标距离旁瓣掩盖弱目标的问题,提出了一种基于递归信噪比准则的旁瓣抑制算法。该算法利用递归函数得到的目标信息作为下一次计算的先验信息来自适应地实现距离旁瓣抑制。该文推导了算法原理,提出了实现步骤,并进行了算法优化。理论和仿真结果表明:在高、低信噪比条件下对单个目标的提取,在高信噪比条件下对单个和多个相邻运动目标提取时,该算法的旁瓣抑制效果优于基于最小均方误差准则的自适应算法,并且具有稳健性好的特点。

妈妈上学

＂妈,‘家长学校’开课了,老师说请家长到校上课。＂下午放学一到家,我就迫不及待地告诉妈妈这个消息。妈妈惊奇地问：＂什么,让家长去上课？我有事,去不了。再说,教育孩子的事我还不会？还用得着学习？＂一听妈妈不乐意去,我马上恳求道：＂妈,你去吧,你不是说特别关心我的学习吗？”禁不住我的软磨硬泡，妈妈极不情愿地说：“好吧，就这一次。”