基于相对移动性预测的k跳AdHoc网络分簇算法

针对网络节点随机移动造成的AdHoc网络分簇结构变化和路由失效问题,该文提出一种基于相对移动性预测的k跳分簇算法,分析和预测网络节点运动状态,自适应地调整分簇结构,提高簇结构稳定性。首先,使用多普勒频移计算节点间相对移动速度,预测节点移动性,得到节点间链路保持时间。然后,在簇形成阶段,采用面向节点稳定性的MAX-MIN启发式算法,根据节点的平均链路保持时间对簇首进行选择。进而,在簇保持阶段,提出一种基于节点运动状态的网络自适应调整算法,一方面调整节点信息数据发送周期以平衡数据开销和精确度,另一方面通过预测节点间链路通断情况调整分簇结构,以减少链路失效时的链路重建时间,提高网络运行质量。仿真实验表明,所提算法可以有效延长簇首持续时间,提高簇结构在动态环境下的稳定性。

基于GPS的在线车速检测校准系统设计

为解决现有车速检测校准系统由于安装位置差异所产生测量误差,检测装置数量多,拆装调试不便的问题,在了解了在线车速检测的基础上,分析基于多普勒频移算法的GPS测速特点,提出基于GPS的在线车速检测校准,并设计车速校准系统。实验结果表明,在线车速检测系统的测速精度可达0.01 m/s以上,置信度高,满足车速检测校准标准的要求。

利用飞机散射信号查找干扰源的定位算法

主要分析了利用民航飞机散射信号的多普勒频移定位地面干扰源的2种定位算法。第1种算法通过零误差等高线相交来进行定位,第2种算法通过比对理论和实际的时频曲线最大互相关值进行定位。对这2种定位算法的优缺点进行了分析,理论仿真和实际测试结果表明,2种定位算法的误差较小,均能较好地完成定位工作。因此,通过民航飞机的散射信号来定位地面干扰源是完全可行的。

基于变频转发RDSS信号模拟的参数生成算法

近年来,有源与无源体制兼容型的RDSS接收机技术的迅速发展对与之匹配的高精度卫星信号模拟器的研制提出了迫切需求。模拟器主要包含卫星轨道仿真、用户轨迹仿真、误差建模、信号生成参数计算等模块。其中信号生成参数的模拟是需要解决的一项关键技术。但由于RDSS卫星导航系统的信号播发具有变频转发的特点,使得信号参数的模拟变得比GPS等直播式系统复杂。为此,提出了一种适合变频转发的卫星信号生成参数算法,并推导了多普勒频移参数计算公式。仿真实验结果验证了文中算法的正确性。

自适应多普勒补偿与变异选择的蝙蝠算法

为克服蝙蝠算法在高维优化问题上求解精度低和早熟收敛的缺点,提出一种改进的蝙蝠算法。首先根据蝙蝠相对猎物距离的远近程度,对频率引入自适应多普勒补偿策略,并结合速度偏移机制修正飞行方向,产生靠近最优个体的新位置;其次对最优个体构造自适应变异选择策略,先利用柯西变异产生的较大步长摆脱局部极值的束缚,后利用高斯变异产生的较小步长精细搜寻最优区域;最后通过调整响度和脉冲发射率,平衡算法的全局探索和局部开发能力。从理论上分析了算法的收敛性和运算复杂性,对12个标准函数在不同维度下进行仿真实验,并与近年来其他蝙蝠算法进行比较,结果表明改进的算法在求解高维优化问题上具有较优的收敛速度和精度。

一种机载气象雷达湍流信号的检测方法及仿真

为了提高机载气象雷达检测湍流信号的准确性,提出了一种湍流信号处理的新方法——Welch法。首先建立了满足湍流特性的仿真风场模型,定义了湍流场中湍流尺度和强度等参数,然后利用仿真风场模型建立湍流的雷达回波模型。采用功率谱估计技术中的Welch法估计湍流的速度谱和谱宽。最后通过门限判决,谱宽超出门限的对气象目标将被视为湍流目标,并显示全屏扫描结果。仿真结果表明,该方法能够准确估计出湍流回波信号中的风速分布,且与传统傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)法相比,新算法具有更高的谱分辨率并能保留更多的谱特征,可以满足机载雷达对湍流目标检测的要求。

深空通信中基于FFT的高动态扩频信号的捕获

在深空通信中,航天器的高动态性使扩频信号引入了高Doppler频移,给捕获造成了巨大困难。针对如此之大的Doppler频移,提出了一种新的捕获方案,即基于FFT算法实现对Doppler频移进行一定程度的补偿,将沿码相位-Doppler频率的二维搜索简化为沿码相位的一维搜索;重点分析了深空通信环境中高速长PN码的捕获性能。理论分析和仿真结果表明,该方法大大缩短了捕获时间,是一种性能优良的伪码捕获方法。

基于改进Fitz算法的多普勒频移估计方法的研究

多普勒频移问题是高速铁路GSM-R无线通信系统需要解决的难点之一,传统的数据辅助算法虽然精度高,但频移估计范围小,在频移估计范围和频移估计精度两者之间很难达到合理平衡;针对高速铁路特殊场景,文章在改进Fitz算法的基础上,采用一种联合估计方法来进行频移估计;首先由车载信息预先估算出频移,并且进行补偿,再利用改进Fitz算法进行第二次频移估计计算;通过Matlab对联合估计方法进行仿真分析,结果表明该方法在增大了估计范围的同时,提高了估计精度,并且运算复杂度低。

多普勒测速传感器信号处理算法的研究

简述了基于多普勒原理的列车雷达测速的方法,介绍了雷达测速传感器的工作原理和系统结构设计。重点分析介绍了该系统的信号处理算法,并针对实时性需求改进了FFT快速傅里叶算法。对改进算法进行了仿真测试和模拟测试,测试结果表明采用改进后的算法保证了测量精度,提高了多普勒频率解算速度,实现了设计目标。

短波地空通信多普勒频移对DTMF信号解码影响

DTMF信号具有优良的抗干扰性能和一定的抗多普勒频移的能力,广泛应用于语音信道的低速数据通信.文中分析了地-空短波通信的多普勒频移、基于Goertzel算法的DTMF信号解码基本原理和基本过程;在语音噪声背景下,基于Goertzel算法,解算了16个频点的信号幅值,对地-空短波通信的多普勒频移对DTMF信号解码性能的影响进行了仿真,得出了在语音和多普勒频移干扰的背景下,信噪比高于9dB时,基本可实现DTMF信号的高可靠检测的结论.

同航线双基调频连续波SAR改进距离徙动算法

考虑到调频连续波合成孔径雷达具有较长的扫频周期,要达到频率的线性化非常困难,针对现有非线性校正方法的不足,提出了改进的频率非线性校正方法.另外,分析了平台连续运动带来的多普勒频移的影响.对于频率非线性校正后的信号,利用瞬时频率的概念,通过引入双基角,推导出基于调频连续波的同航线双基合成孔径雷达回波信号的二维波数域表达式,在此基础上提出了包含频率非线性校正的同航线双基调频连续波合成孔径雷达的改进距离徙动成像算法.仿真数据的处理验证了频率非线性校正方法以及成像处理算法的有效性.

目标运动参数估值研究

为反武装直升机被动声探测智能雷弹引信研制的需要，该文在分析声测阵所探测到的直升机目标噪声信号的基础上，从加权最小二乘算法出发，提出了一种利用直升机目标噪声信号的多卜勒频移方程，对直升机目标运动参数进行估值的估算方法，并讨论了初值的确定问题，简要分析了估值误差。

基于LMS算法对数字通信接收器中载波恢复系统的研究

利用LMS算法构成数字通信接收器的载波恢复系统,能够使单频率和多频率的正弦相位抖动,对多普勒频移造成的相位偏移进行自适应补偿.本文在给出算法的补偿原理后,利用Matlab仿真环境,以8PSK信号为例对补偿过程进行分析,利用学习曲线的分析研究了系统的收敛性能,利用信号星座图和相位差功率谱直观看出了算法的补偿效果.结果证明:对单频率相位抖动能够衰减25 dB左右,双频率能够衰减15 dB左右;经系统补偿后信号和只含有高斯白噪声的数字信号星座图非常接近.

幅度与频率联合测量的LOFAR浮标定位算法

在LOFAR浮标应用中,为了在目标经过CPA点之前完成其运动参数的估计,提出了一种基于目标辐射噪声幅度和频率联合测量来计算单目标运动参数的无误差理论算法。使用3次等间隔的目标幅度及频率测量值,推导出无误差的目标特征频率、绝对速度、最接近点距离、辐射噪声幅度的理论公式。针对LOFAR实际使用特点,利用最小二乘估计理论提高了目标参数估计精度。计算机仿真表明,该算法在理论上是一个无误差的计算方法,空气模拟实验证明了该算法在工程实际使用中的可行性及有效性。

基于距离Keystone变换的改进的多普勒调频率估计方法

多普勒调频率估计是SAR成像处理中的一个重要步骤。针对聚束、滑动聚束SAR采用全孔径算法进行成像时的调频率估计问题,该文提出一种改进的平移相关(SAC)算法。将距离Keystone变换引入到SAC算法中,去除了互相关峰值位置与目标距离间的耦合关系,从而消除了聚焦深度的限制。由于没有时域补零操作,调频率估计过程中将会出现模糊,针对此,给出了一种基于最小熵准则的模糊数估计方法。仿真及实测数据处理结果验证了所提方法的有效性。

基于外辐射源的多目标CMKF跟踪算法研究

为了纠正传统的扩展卡尔曼滤波算法的病态特征,实现实时快速和稳定的定位,提出了一种基于外辐射源的多目标CMKF跟踪算法,并对该算法进行了详细的理论推导.计算机仿真结果证明了上述方法的正确性.

基于MUSIC算法的生命探测雷达信号处理方法

生命探测雷达根据人体的体动、心跳和呼吸所产生的多普勒效应探测生命信息,是灾后搜救幸存者的重要工具.呼吸具有周期性,起伏的胸腔的回波比较强,其多普勒频移比较容易探测.呼吸频率通常是不均匀的,导致变化的胸腔具有多点反射,环境噪声强,据此建立了多个多普勒频移信号组合生命回波模型.研究用MUSIC谱估计从低信噪比回波中探测生命信息的方法,给出了探测处理框图.针对高信噪比回波和低信噪比回波,分别用FFT和MUSIC谱估计方法在一个雷达距离分辨单元上进行了生命信息探测仿真.仿真结果:FFT对高信噪比回波能检测出目标,低信噪比回波谱中生命信息被噪声谱线淹没;MUSIC谱估计能抑制噪声谱线,低信噪比回波谱中生命信息也比较明显,可以检测生命信息,表明MUSIC谱估计方法可以更可靠地在噪声背景下进行生命信息探测.

基于车载信息的多普勒频移估计方法研究

列车高速移动带来的多普勒频移问题增大了无线通信系统的误码率。经典Fitz估计算法已经无法适应高速环境下频偏大且变化速率大的特点。提出基于车载信息的多普勒频移估计方法,首先推导列车在不同行驶条件下的多普勒频偏公式,然后获取实时车载信息估计出多普勒频偏,最后结合改进Fitz估计算法进行第二次精确估计。通过构建无线信道传输误码率的仿真模型,利用matlab的simulink工具箱对列车行驶过程中误码率进行仿真。结果表明联合估计算法可以精确、实时估计列车高速移动带来的多普勒频偏,并且间接地增大了改进Fitz算法频偏估计范围。

基于软件接收机的GPS信号快速捕获算法

针对GPS信号C/A码的捕获,利用多项式拟合估计多普勒频率偏移值,减少了频率搜索范围;将直接求相关值和利用FFT/IFFT变换的算法相结合,用于确定C/A码相位。且在信号处理上利用抽取避免重复采样。仿真结果表明,该算法在同等的定位精度要求下,降低了计算复杂度,提高了C/A码的捕获速度。