多径条件下的雷达辐射源个体识别方法

在实际场景中,接收机截获的雷达脉冲信号信噪比较低、多径干扰明显,从中提取的辐射源指纹特征存在畸变,给雷达辐射源个体识别带来严峻挑战.针对该问题,本文提出一种两阶段的信号处理方法.在第一阶段,以精确的脉冲对齐和迭代加权积累提高信号质量,解决低信噪比问题.在第二阶段,定义信号频谱相邻点前向商的绝对值为谱邻点商,并提取信号频谱主瓣和第一旁瓣对应的谱邻点商作为抗多径的指纹特征,解决多径干扰问题,同时利用Chirp-Z变换的局部精细化谱分析能力,进一步提高本文方法的计算精度和速度.仿真实验表明本文方法在脉冲对齐和克服多径干扰方面表现突出.实测数据实验对截获自15部同型号雷达的单频脉冲信号进行分类识别,获得超过97%的识别准确率,证明本文方法对多径条件下的雷达辐射源个体识别实际应用具有重要参考价值.

低角雷达多径误差抑制的盲分离方法

由地面或海面对电波反射形成的多径效应会影响低角雷达的探测精度,严重时还会使雷达丢失跟踪目标。为了减小低角雷达在测量低空目标时的多径误差,根据工程实际需求,从雷达数据处理的角度提出了一种抑制低角雷达多径误差的盲分离方法。首先建立雷达测量信号模型,再根据雷达信噪比越大盲源分离效果越好的特点,建立信噪比目标函数,最后通过求解特征向量得到盲信号分离矩阵,得到雷达经目标反射的直接波测量数据,从而达到抑制雷达多径误差的目的。实验结果表明,在无需任何先验知识的情况下,利用此方法可在一定程度上抑制雷达多径误差,进而提高雷达测量精度。

一种从低信噪比地震资料中提取信号的方法

采用改进的时空变小波阈值去噪与叠加技术相结合的方法实现从低信噪比地震资料中提取信号。为减小经典小波阈值去噪产生的过扼杀或过保留现象,选用中值与叠加结果对去噪结果进行约束,并以此为基础改进了经典小波阈值去噪方法。地震资料进行小波变换之后,对每一小波尺度下的各道的每一小波系数用改进方法去噪,然后小波重构,得到去噪后记录。应用多个小波重复上述操作,得到多道去噪后的记录,将这些多道记录叠加,实现增强信号的目的。理论分析及数据测试表明,该方法能从低信噪比地震资料中准确提取信号,且处理效果明显优于常规处理方法。

基于两步噪声消除技术与高斯统计模型的语音增强算法

针对语音增强技术中先验信噪比参数的估计问题,本文通过结合两步噪声消除技术以及语音与噪声分量的高斯统计模型,在频率域中提出了一种新的先验信噪比估计算法。该算法基于直接判决方法的输出结果,利用最小均方误差估计理论直接计算当前帧纯净语音分量的谱能量,以获取带噪语音的先验信噪比估计。算法在保留两步噪声消除算法优点的基础上,无需语音增强系统中增益因子的任何先验条件,且在有效消除背景噪声的同时能够最大程度地抑制输出语音中音乐噪声的生成。多种噪声背景下的仿真结果表明:相对于经典的直接判决方法和新近的两步噪声消除算法,基于本文先验信噪比估计方案的语音增强系统在主观与客观评价标准下都具有更加优良的语音增强效果。

复合多域去噪技术在复杂地表区域地震数据处理中的应用

复合多域去噪技术利用多域变换 ,将干扰波与有效波的差别最大化 ,从压制干扰波与提高有效波能量两个方面提高地震资料的信噪比。该技术根据干扰波与有效波的不同特征 ,分别在炮域、共炮检距域和超共中心点域 ,运用频率—空间域相关干扰压制、拉冬变换信噪分离、共炮检距域随机干扰消除、主频区域异常振幅压制、超共中心点域线性干扰消除 ,以及有效波识别加强等方法 ,在新疆、合肥、南方山地等复杂地表地区的资料处理中 ,提高了地震数据的信噪比。

多尺度四阶累积量相关分析方法及其应用

胜利油田正里庄地区沙三中段重力流成因的湖底浊积扇砂体厚度薄,与围岩物性差异小,地震反射信号较弱,在地震剖面上难以识别。为此,提出了地震信号多尺度四阶累积量相关分析方法。方法的基本原理是：首先对地震记录进行多尺度小波分解；然后将分解后的各尺度信号进行四阶累积量计算,并对每一尺度四阶累积量进行相关滤波；最后将各尺度四阶累积量相关滤波的结果进行组合,重构地震信号。该方法可以对地震信号中的噪声,尤其是非高斯性噪声进行一定程度的压制,突出湖底浊积扇砂体的地震响应。正里庄地区的高898井在沙三中段钻遇多个砂体,有2个厚度在4m左右的砂体在原始地震记录上反射信息很弱,不易识别,经多尺度四阶累积量相关分析方法处理后,砂体的地震反射信息得到了加强,在地震记录上清晰可辨。

用双曲线变换滤波方法提高原始地震记录的信噪比

在一些地震地质条件比较复杂的地区,野外采集到的地震记录的信噪比常常很低,使通过水平叠加得到的CMP剖面难以用于解释。受倾斜叠加方法的启发,我们提出了一种新的提高信噪比的方法,即用双曲线变换滤波(HTF)的方法来压制随机干扰,加强有效反射信号。通过对理论资料的使用表明该方法的效果是十分显著的,即使在有效波被严重干扰的情况下仍能有效地增强有效信号,提高信噪比。可以预计,对一些因受到复杂地表条件等因素严重干扰的地震数据,该方法将会起到大大改善其信噪比的效果。

基于改进Retinex的图像增强算法

图像采集过程中受到多种因素的影响,使得原始图像质量难以满足图像处理的实际要求,为了提高图像的质量,设计了基于改进Retinex的图像增强算法。首先对当前图像增强的研究现状进行分析,然后描述了Retinex算法的工作原理,并对其不足进行相应的改进,最后将改进Retinex算法应用于图像的增强中,并采用多幅图像进行了仿真实验。结果表明,改进Retinex算法能够大幅度提升图像视觉效果,而且各种定量评价指标也优于当前其它图像增强算法,具有广泛的应用范围。

野外采集压制低频对原始数据质量的影响

在地震勘探野外采集中,使用高频检波器和提高仪器前置放大器的低截频,会压制地震信号的低频部分。对其造成的后果,在认识上有2种观点:一种观点认为,压制低频可以相对提高高频信号的幅度,能记录更多弱的高频信息,有利于分辨率的提高;另一种观点认为这种措施会使低频信息受到压制,影响地震资料的分辨率。通过一次野外试验的结果对这个问题进行了探讨,认为检波器—仪器前放滤波器组成的系统不会改变数据的信噪比谱和有效带宽。因此在特定的工区,只有利用经过了叠前反褶积和去噪处理的叠加剖面,才可以判断检波器的自然频率和仪器低截频值对数据质量的影响。

一种抑制语音噪声的最佳约束线性估计器

本文提出一种最佳约束线性估计器，用于抑制语音信号中不相关加性噪声．该估计器是在给定信号失真度下，使噪声能量最小为准则来设计对真实语音信号的约束线性估计．文中证明这种最佳约束线性估计器是一种输入噪声电平可调的Ｗｉｅｎｅｒ滤波器．该噪声电平的大小是由允许的信号失真度的大小来确定．模拟实验表明，本估计器对噪声的抑制性能明显优于传统的谱减法（ＳＳＡ）．

噪声增强局部最优处理器信噪比增益的研究

在弱信号情况下,一种易于实现且性能渐近于Neyman-Pearson处理器的结构称为局部最优处理器。利用分叉噪声构造了一类局部最优处理器,证实了这类处理器对于非零噪声强度具有最大输出输入信噪比增益,即局部最优处理器性能的噪声增强现象。

水中目标强度的一致性时域有限差分计算

本文应用一致性时域有限差分法(FDTD)和近场 远场变换计算散射声目标的反射声压强度,找出反射声压级与目标声中心到换能器间距离的关系。数值计算中考虑了自由场和有海面及海面波浪影响时的不同情况。根据声源和目标的几何特征对入射波和散射波分别作了球面和柱面扩散修正,并将计算结果与水池实验结果进行了比较。本文的讨论可对水下目标强度测量方法提供参考。

噪声非线性效应的增强与弱涡街信号检测方法

噪声与非线性势场相互作用产生的效应能够助长微弱信号。针对小流量产生的涡街信号较弱而难以检测的问题,从增强噪声非线性效应的角度出发,比较了不同非线性形式势函数下的噪声效应,构造了对称抛物线势函数。理论分析和数值仿真结果表明具有对称抛物线势函数的系统输出有较高的信噪比。提出了一种利用对称抛物线系统增强噪声效应的检测弱涡街信号方法,实测弱涡街信号检测结果表明该方法能有效获取小流量涡街信号的特征频率。

帧间约束MMSE语音增强算法

本文主要讨论基于语音短时谱估计的语音增强算法。在语音短时谱幅度最小均方误差估计（ＭＭＳＥ）的基础上，本文提出了一种基于帧间频域分布约束的改进的语音短时谱幅度ＭＭＳＥ估计算法。该算法充分利用了语音分析帧之间存在的相关性，并以频域分布约束的形式结合到估计式中，考虑到在ＭＭＳＥ估计式中需要利用语音频谱的分布，本文采取了两种解决办法：利用高斯分布模型进行近似；利用语音材料进行统计得到近似的分布模型。新算法在我们开发的一个语音增强系统中进行了实验，并与其它的算法进行了对比。结果表明该算法可以更有效地去除噪声而不对语音本身造成明显的损伤。

基于听觉掩蔽效应的语音增强算法

对于低信噪比环境下的语音信号,传统谱减法残留的背景噪声较大。针对该问题,基于听觉掩蔽效应提出一种改进的语音增强算法。将人耳听觉掩蔽特性与功率谱减法相结合,设计一种时域递归平均算法对噪声进行估计,同时对带噪语音信号做频谱相减处理,从听觉的角度出发,利用估计的语音信号功率谱计算掩蔽阈值,并引入谱减功率修正系数和谱减噪声系数,实现带噪语音的信号增强。利用Matlab 2012b进行仿真,实验结果表明,该算法在低信噪比条件下能够较好地抑制背景噪声,改善语音质量,且与改进自适应滤波算法相比,其输出信号的信噪比可提高5%左右。

量化策略对卫星导航系统接收机相关网络输出影响

为了分析全球卫星导航系统(GNSS)接收机的性能,以全球定位系统(GPS)接收机为例,研究了GPS接收机跟踪过程中码跟踪环相关网络的模型;推导了经过量化器的信号表达式;分析了经过量化器后相关网络和相关器输出信号之间的关联,得到了接收机在不同的量化位数、量化间隔的条件下的干扰信号及相关器的输出信噪比之间的关系.

水下单边带语音多通道增强技术

船舶噪声是影响水下语音通信质量的主要因素。为了提高单边带语音信号的信噪比和语音质量,采用多通道自适应增强算法对语音信号进行研究。该算法运用自适应信号增强技术,具有运算量小、易实时实现、消噪效果显著等优点,并且能够有效利用不同换能器接收到的信息。从理论上对该算法进行了分析,并结合海试数据进行验证。结果表明,低信噪比、非平稳噪声环境下,该算法有效抑制了接收信号中的尖锐噪声,并且当系统收敛时,使其趋于白化,明显提高了系统的输出信噪比,显著改善了语音质量,在性能上明显优于传统的信号相干叠加算法。

基于压缩感知的OMP算法在地震资料中的去噪效果分析

基于压缩感知理论的OMP算法应用于地震资料的噪声压制,以提高地震资料信噪比。首先对含噪的非平稳信号在小波变换域内稀疏表示,以小波变换作为变换基,用随机高斯矩阵为测量矩阵计算传感矩阵,再运用OMP算法的快速收敛性进行信号重构。模型和实际数据处理结果表明,该方法对地震数据中的随机噪声压制效果明显,有效地提高了地震资料信噪比。

基于信号子空间增强和端点检测的大地电磁噪声压制

为了进一步保留大地电磁低频段的有用信息、提高矿集区复杂噪声环境下大地电磁测深深部探测能力,在形态滤波的基础上结合信号子空间增强和端点检测做二次信噪分离处理.首先,针对形态滤波预提取的噪声轮廓运用信号子空间增强分离出信号子空间和噪声子空间.然后,将信号子空间和重构信号相结合并将噪声子空间置零.最后,借鉴端点检测做后处理,以识别波形突变的起止点.仿真结果表明,卡尼亚电阻率曲线在低频段的数据质量得到了明显改善、视电阻率值相对稳定;有效地补偿了形态滤波处理过程中损失的低频有用信号,其结果更加真实地反映了测点本身所固有的大地电磁深部构造信息.

自适应倾斜面元叠加

叠加处理是提高地震资料信噪比的主要手段。动校正处理限制了野外观测系统覆盖次数的增大，从而影响了现有的共中心点（ＣＭＰ）水平叠加方法的去噪能力。文中提出的自适应面元（ＡＤＡ）叠加法以面元估计代替点估计，等效地增大覆盖次数，提高了资料的信噪比；自适应地选择面无方向，对资料的剩余动、静校正误差进行补偿；对间断点处进行非线性处理，保持资料的横向分辨率。理论数据和实际数据的实验结果表明，ＡＤＡ叠加可得到很好的改进效果。