基于RPCA的小孔径垂直阵辐射噪声测量方法

测量辐射噪声时,小孔径垂直阵由于阵增益小,低信噪比时辐射噪声测量的性能较差。针对这一问题,本文提出一种低信噪比下基于稳健主成分分析的小孔径垂直阵辐射噪声测量方法。当阵元接收的环境噪声以非相关噪声为主时,本方法通过稳健主成分分析将数据协方差矩阵分解成低秩的信号协方差矩阵和稀疏的噪声协方差矩阵,再通过信号协方差矩阵计算辐射信号的声源级,降低了环境噪声的影响。数值仿真结果表明:当快拍数足够大时,稳健主成分分析方法可以完全消除非相关噪声分量,而即使快拍数较少,使用稳健主成分分析方法也能消除部分环境噪声,因此使用稳健主成分分析的辐射噪声测量方法比直接进行测量性能更好。

无线宽带接入设备在格尔木小孔径台阵中的应用简介

格尔木小孔径台阵位于戈壁无人区,台阵采用无线宽带接入设备加中继转有线通信方式解决台阵通信问题。此种通信方式克服了传统有线通信的局限性,经济实用,一次性投入,低成本运行。

基于凸优化的小孔径圆阵波束形成研究与仿真

传统天波超视距雷达接收阵列孔径大难于部署,采用小孔径接收阵列可以降低阵列规模,但是由于阵列孔径下降,波束形成的增益和主旁瓣性能均有损失,影响信号的空域接收和后续处理能力。为此采用最小噪声功率和最低峰值旁瓣的两种凸优化波束形成方法,改善小孔径圆阵波束形成的性能。考虑到上述两种方法性能改善能力有限,提出一种二次凸优化的波束形成方法,以一次凸优化波束形成的结果为输入建立优化模型进行求解。仿真结果表明,提出的二次凸优化波束形成方法在一次凸优化基础上进一步降低了主瓣宽度,旁瓣性能得到较大改善,在一定程度上弥补了小孔径圆阵的性能损失,为小孔径超视距目标探测提供了一种可行的空域处理方法。

基于小孔径圆阵的宽带LFM信号时差测向

对圆阵干涉仪下宽带线性调频(LFM)信号的时差测向方法进行了研究。针对干涉仪测向中常见的相位模糊以及传统时差法不能精确地估计出小孔径的圆阵阵列的基线时差这两大问题,应用了不需要解模糊过程的分数时延估计法求得高精度时延差,并将其代入求得方位角和仰角。根据建立的测向模型,对不同基线组合方式下的方位角和仰角均方根误差进行对比,求得最优基线组合方式,并且从信噪比、基线长度、信号仰角方面分析了测量误差。仿真结果表明,应用本文中的时差法对宽带LFM信号进行测向,在小孔径圆阵的低信噪比环境下仍能获取较高的测向精度。

新疆和田小孔径台阵监测能力分析

利用2015年1月1日—6月30日期间和田小孔径台阵记录到的地震活动,用swa软件的线性化反演方法对拾取到的地震信息进行波形分析定位,得出完整的人工地震目录表,并对表格里的信息做数据综合分析。用MSDP分析软件的单纯型定位方法,计算分析新疆台网的地震活动,并和新疆台网在台阵周边200km内这一特定区域所记录的地震信息做对比分析,得出和田小孔径台阵的监测能力。和田台阵地震监测能力下限已达到-2.19级,250km范围内可记录零级以下地震,500km内可记录小于1级地震,800km内可记录小于2级地震。

漳州地震台阵背景噪声的特性研究

对2007年10～12月在福建省漳州地区进行的勘址观测数据进行了分析，采用了均方根、功率谱、相干函数等方法对漳州地区的地震背景噪声水平进行了研究。研究结果表明，漳州台阵内环半径参考值为510m，外环半径参考值为1700m。滨临海边的台阵勘址测点噪声水平偏高，并在1．5、5．0Hz处发现明显噪声源。1．5Hz噪声源主要来自水库地区的大风引起的水波，5．0Hz噪声源来自台阵场地东北方向的发电厂。

格尔木地震台阵监测能力估计

为满足地震监测需要,在中国西部格尔木地区拟建立小孔径地震台阵,并建立临时地震台阵。新建临时台阵记录到青海地震月报目录中大部分地震,及目录中未有地震序列60多个。可见,格尔木地震台阵的建立将改善该地区地震监测能力,从而改善中国西部地区的地震监测能力。

基于小孔径超视距目标探测的OFDM-LFM发射波形设计

针对传统天波超视距雷达接收阵列孔径大的问题,提出一种基于小孔径的超视距目标探测方法。分析了阵列孔径减小后信号接收与处理的性能损失,在此基础上采用正交频分复用线性调频信号,从发射信号设计方面提升系统性能。首先对信号进行建模,重点提出一种基于凸优化的脉压信号峰值旁瓣抑制算法,建立了优化模型并进行求解。仿真表明,采用正交频分复用线性调频信号可以提升距离分辨率,采用凸优化的算法后脉压峰值旁瓣为-26.28dB,旁瓣电平平均值小于-50dB,距离门内和距离门外噪声/干扰的抑制能力得到提升,改善了小孔径超视距目标探测的处理性能。

小孔径超视距目标探测中的OFD-NLFM发射波形设计

针对小孔径超视距目标探测时阵列孔径减小空域滤波性能下降的问题,提出了一种正交频分非线性调频(OFD-NLFM)的发射波形设计方法。首先以正切调频函数为频率函数对发射信号进行建模,详细说明了影响脉压性能的正切函数时间副瓣电平控制因子的选择方法,重点提出一种基于凸优化的脉压信号峰值旁瓣抑制算法,建立了脉压输出噪声功率最小的优化模型并进行求解。仿真表明,提出的正交频分非线性调频信号具有较好的正交性,采用凸优化加权算法后脉压主瓣宽度比传统线性调频信号降低约1/3,峰值旁瓣为-31.22 d B,旁瓣电平平均值小于-100 d B,具备更低的抗噪声和干扰性能,从波形设计和脉压处理角度改善了空域滤波性能的不足。

利用防灾台网的单台波形数据确定地震位置的方法及实践

为提高防灾台网的地震监测水平,并发挥震后地震参数速报和应急的作用,尝试改进单台定位方法、仅采用防灾台网观测数据对周围中小地震进行定位。先利用单台对地震进行定位,然后将多台对单个地震定位结果取平均值后得到P波初动定位结果。在使用与防灾台网相同地震数据前提下,对2018年1月—2019年12月记录的17次近震定位(震中距<500km,ML>2),结果表明:对于网缘和周边90 km内的近震,P波初动定位精度优于防灾台网的盖革法定位结果,采用的P波初动定位方法适用于防灾小孔径台阵网缘地震和周边90 km内的地震。对于网外90~500 km的地震,两种定位方法精度均不高,但P波初动定位偏差稍小于防灾台网定位。