一种低复杂度数字互相关器的设计及其FPGA实现

为探求信号处理中普遍存在的未知信息与已知信息相似性,设计了一种数字互相关器并用现场可编程门阵列(FPGA)构建。采用加法器级联RAM实现乘积的随加随存,多时钟控制时序,低速时钟复位高速计数器以及设定时钟占空比等。该方法节约乘法器,仿真结果表明16点复数的互相关运算仅用178个LE(Logic El- ements)和662个MB(Memory Bits),节省了硬件资源,降低了复杂度。

基于重叠互相关器的合成孔径水池实验研究(英文)

在过去十几年里,为了增加拖曳线列阵系统的空间增益、提高方位分辨率,各种合成孔径技术应运而生。针对AUV舷侧阵系统水下目标远程探测的研究需要,给出了基于重叠互相关器的合成孔径处理算法(OCSAP),这种方法是在假设AUV旁侧阵匀速直线航行前提下,通过在波束域利用FFT变换合成孔径,并且在连续的时间间隔内对子孔径信号进行相关处理来实现的。在对该算法进行计算机仿真研究的基础上,在消声水池中进行了8阵元合成48阵元以及单阵元合成8阵元的逆合成孔径实验研究,两种实验结果均验证了OCSAP算法的有效性和可行性。实验结果表明合成孔径处理与常规物理孔径处理相比具有较好的鲁棒性,并且在接收信号时域相关长度大于合成孔径所需时间的水下或海洋环境里,合成阵增益与等长的物理阵增益基本相等。

基于NIOSⅡ的实时互相关器的设计

互相关器是构成两相流相关流量测量系统的核心装置。文章介绍了互相关流量测量系统的工作原理和互相关算法以及一种基于NIOSⅡ嵌入式软核处理器的互相关器的设计,详细阐述了互相关器的总体结构、硬件和软件的设计。Matlab仿真实验验证了该相关器可实现随机噪声信号的互相关运算。与传统的互相关器相比,该相关器具有实时性好、硬件构成简单、可靠性高的特点,能够满足互相关流量在线测量的要求。

基于时间一致性约束的核互相关器目标跟踪

针对相关滤波器跟踪算法在目标快速运动、遮挡和表观变化时易发生跟踪漂移或者丢失的问题,提出一种基于时间一致性和核互相关器的目标跟踪算法。该算法通过引入对图像噪声和杂波更具鲁棒性的核互相关向量,能够更精确地预测目标的仿射变化。同时,在学习过程中引入时间一致性约束,以解决因核相关器时间退化导致的跟踪漂移问题。最后,采用主灰度分量逆映射来提升跟踪器应对目标部分遮挡的能力。在公开的OTB100标准目标跟踪数据集中与提供的基准算法和其他性能更加先进的相关滤波算法进行对比,该算法平均跟踪速度为41f/s,相对fDSST和SAMF算法,其跟踪精度分别提升15.6%和6.4%,跟踪成功率分别提升33.3%和6.1%。实验结果表明,该算法在目标快速运动、遮挡或表观变化时仍能精确地跟踪目标。

油井超声互相关流量测量方法

提出了一种用超声互相关测量油井流量的方法 ,设计了专用超声传感器和互相关器。试验结果证明 ,用该方法测量油井流量是可行的 ,但在获得工业应用之前要解决一些实际问题。

三元阵被动测距浅海试验及后置处理

为改进三元阵被动测距性能,采用了滑动窗互相关器估计时延,与常规互相关器相比时延估计性能有较大提高;采用的方位和距离的改进计算公式,在近程有很高的测距精度。针对实验结果瑕点多的现象,提出了在线自动跟踪剔除瑕点的方法,能稳健有效自动地筛选出高质量的数据,称之为"圆筛"。并引入了"动态滤波",将其与"圆筛"结合作为后置处理模块。介绍了浅水、近程的三元阵被动测距海试结果,目标船分别为摩托艇和中型双体船,测距结果与精度为20 cm的差分GPS定位结果比较,表明"圆筛"和"动态滤波"相结合的后置处理方法,可显著改善测距效果。

线性调频信号两种加权滤波的等价性

在雷达信号处理中,雷达接收的线性调频信号通常要输入匹配滤波器或者互相关器进行处理,并且采用各种窗函数降低压缩脉冲的距离副瓣。文中以采用海明窗降低副瓣为例,证明了大时宽带宽积线性调频信号的加权匹配滤波器和互相关器输出近似等价,然后利用仿真实例对此加以检验。当采用其他余弦型窗降低副瓣时,其近似等价关系保持不变。

逆合成孔径处理技术的水池实验

近年来随着海洋开发及现代高技术条件下海战要求的不断提高,基于合成孔径技术的水下无人航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)目标感知技术研究成为信号处理领域的研究热点之一。针对AUV有限的空间尺和水下航行的特点,给出了基于重叠互相关器阵的聚焦合成孔径处理算法,通过利用重叠阵元冗余的相位信息有效补偿了因运动造成的相位偏差,使得阵列能够同相叠加输出,有效的扩展了孔径。计算机仿真结果以及随后在消声水池中进行的逆合成孔径实验验证了算法的有效性。结果表明:在空间相关长度大于合成孔径长度以及信号时间相关长度大于合成孔径所需时间的水下或海洋环境里,合成阵增益与等长的物理阵增益基本相等。

涡流检测信号参量估计及物理实现

涡流检测的实质就是检测线圈上的阻抗变化。从信号参量估计理论出发，确定出以正弦波为载体的线圈阻抗变化的测量原理、物理实现及应用实例。利用互相关器实现的智能涡流检测系统能有效抑制干扰信号，具有很高的缺陷的检出能力和检测可靠性。

混响谱分析

一、引言夏季,由于向下的折射,固定在船身上的声纳系统的检测距离将大大减小。无论提高发射功率或引进种种繁复的信号处理方法都不能使之得到有效的改善,但是把换能器从船身的深度移到100米或更深的深度,则检测距离能够增大。