基于广义二阶keystone变换的高速目标检测方法

脉冲雷达体制下目标的高速度和高加速度会对脉冲回波信号产生很大的影响,因此难以用传统的信号处理算法对其进行检测,针对这一问题,提出了一种高速高加速目标的检测方法,即首先通过广义二阶keystone变换消除加速度对回波包络距离走动的影响,然后在速度补偿和加速度补偿等处理后对回波信号进行相参积累,从而获得较高的回波信噪比,有利于目标的检测,并且通过仿真实验对这种方法和其他方法进行了性能比较。

基于二阶Keystone变换的FMCWSAR动目标成像与参数估计

本文研究了一种适用于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的地面动目标成像与参数估计的方法。首先,建立FMCW SAR系统下的动目标回波模型,通过多普勒频移补偿和时频代换,提出了一种基于二阶Keystone变换校正动目标回波距离弯曲的方法。其次,用Hough变换去估计动目标距离向速度,并据此进行距离走动校正。最后,采用Wigner-Hough变换估计动目标的多普勒调频率,通过补偿二次和三次多普勒相位实现动目标的精确聚焦。仿真结果表明:该方法对参数估计有较高的准确性,同时估计的参数对动目标成像有较好的聚焦效果。

一种用于弱信号检测的广义Keystone变换算法

针对微弱信号在长时间相干积累检测过程中,当用Keystone变换校正回波越距离单元走动时,存在相干积累的结果与选取的基准对齐脉冲有关的问题,提出了一种广义的Keystone变换算法.首先寻找数字脉冲压缩过程中离散时间采样误差最小的脉冲,然后以此脉冲为对齐基准,利用Keystone变换将所有脉冲回波校正到同一距离分辨单元,从而保证了相干积累结果取得最大值.

基于广义Keystone变换的机载雷达舰船目标ISAR成像

克服对传统ISAR成像算法在低信(杂)比下,无法在长相干积累时间内对舰船目标进行高分辨成像。提出一种基于广义二阶Keystone变换的机载雷达对舰船目标成像算法。首先,该方法对距离压缩后的回波数据进行广义二阶Keystone变换,去除由于目标与雷达的相对运动高次项产生的距离弯曲,然后利用Radon-Ambiguity变换估计方位向调频率并对方位二次项进行补偿,接着再次利用广义二阶Keystone变换校正剩余的距离走动,最后用Relax方法估计散射点参数并获得目标的高分辨ISAR像。在长相干积累时间内对舰船目标可获得高分辨ISAR像。仿真与实测数据的处理结果验证了该方法的有效性。

采用二阶Keystone变换的机动目标ISAR成像算法

针对具有复杂运动的机动目标在相干成像时间内产生的一阶距离徙动和二阶距离徙动的问题,本文提出了基于二阶Keystone变换的二维ISAR成像算法。文章首先结合去调频接收机技术,建立并分析了机动目标的回波信号模型,并对回波信号使用二阶Keystone变换以去除二阶距离徙动。然后,采用分数阶傅里叶变换(Fr FT)估计二阶Keystone变换后新生成的二次相位项的调频斜率,并依此补偿该二次相位项。对补偿后的回波信号再次使用二阶Keystone变换以去除一阶距离徙动。最后,对回波信号使用2D FFT以获取机动目标的高分辨2D ISAR图像。数值仿真和实测数据成像结果验证了本算法的有效性。

基于改进型二阶广义积分器-锁频环的储能变换器惯量模拟方法

针对基于二阶广义积分器-锁频环(SOGI-FLL)原理的储能变换器惯量模拟方法,易受电网电压中所包含的特征次谐波干扰而存在高频纹波的问题,提出一种基于改进型SOGI-FLL (ISOGI-FLL)准确检测频率微分信号的惯量模拟方法,即在SOGI-FLL的控制回路中嵌入频率自适应陷波器以形成基于ISOGI-FLL原理的惯量模拟改进方案,然后给出ISOGI-FLL的参数设计方法,并利用Matlab/Simulink仿真结果验证并分析其有效性。最后建立一套包含1台440 kW柴油发电机组与2台100 kVA储能变换器的柴储微网实验平台,实验结果验证了所述控制方法的正确性。

基于二阶Keystone的微弱运动目标检测

雷达技术是为了探测远距离目标而发展起来的。弹载雷达处理回波信号,实现对移动目标的测速与测距。微弱运动目标的“远距、低可探测、高机动”性使传统的检测方法难以识别、探测、跟踪。为提高对这类目标的检测能力,常会对信号进行积累。但由于目标的运动,长时间积累会产生跨越距离走动单元与跨速度单元现象。研究了匀加速运动目标回波信号模型,分析其中引起距离走动的分项,分析比较用一阶与二阶Keystone算法校正距离走动的效果,选择用CZT-IFFT(Chirp-Z transformation-inverse fast fourier transform)的方法实现二阶Keystone校正距离弯曲与距离走动,并对比了不同校正方法的信噪比改善效果。

基于二阶广义积分器的基波正负序分量检测方法

提出了一种检测基波正负序分量的新方法。首先通过瞬时对称分量法及坐标系变换理论分析了在αβ坐标系下通过90°移相算子实现正负序分量检测的原理;然后构造了基于二阶广义积分器的移相系统。理论分析及仿真结果表明,该移相系统在特定频率下具有90°移相特性,同时表现出滤波作用。采用双线性变换法实现移相系统的离散化,并提出了基于所构造移相系统实现基波正负序分量检测的方法,该方法省去了锁相环和低通滤波环节。利用Matlab/Simulink进行仿真验证,仿真结果证明了所提方法的正确性和有效性。

基于二阶广义积分器的谐波电流检测算法

为解决谐波电流检测算法问题,依据三相负载电流在αβ坐标系下的表现形式,提出了一种基于二阶广义积分器的谐波电流检测方法,适用于三相三线制对称和不对称系统。该方法通过Clark变换将三相电流信号转化为静止坐标系下的两相电流,再分别利用二阶广义积分器的特性提取基波电流分量,最后通过反Clark变换将基波电流分量变换成三相电流,与电网电流相减后得到谐波电流,便于工程中有源滤波器只对谐波电流进行补偿。仿真结果表明,该方法简单可靠、易于数字实现、检测效果好。

广义随机空间内可靠性分析的改进一次二阶矩法

传统的可靠度计算方法考虑变量相关情况时,往往要利用正交变换的方法将其转化为不相关的随机变量来求解。然而,当变量之间的相关性较大或者变量之间形成的系数矩阵为负定矩阵时,正交变换求解方法失效。利用广义随机空间内的可靠度理论和改进的一次二阶矩法相结合,一方面可避免正交变换方法的不足,另一方面也避免了传统一次二阶矩法收敛慢的缺点,方法简便易行,程序实现容易,可提高计算效率。

二阶广义积分单相电网电压锁相方法实验研究

并网型电力电子变流设备需要精确检测电网电压的相位实现同步。同步旋转坐标方法是一种针对三相电网电压优良锁相方案,基于二阶广义积分方法构造一虚拟正交信号,能将同步旋转坐标方法扩展至单相电网锁相。分析了控制流程,参数选择,以DSP F28335为控制核心的实验平台实现算法,得出电网电压幅值突变、频率突变、谐波情况下的响应结果,验证了方法的正确性。

二阶锥规划的广义希尔伯特数字变化器设计

现代数字信号处理领域对广义希尔伯特变换器的性能要求越来越高,而传统设计方法存在诸多缺点,很难满足实际需求。在极大极小准则下用一种二阶锥规划的方法对其进行设计:在通带内使设计的频率响应与期望的响应的最大误差的模为最小,可以弥补传统方法的相位误差较大的缺点。首先将该滤波器的设计问题转化为二阶锥规划的形式,然后通过内点算法对其进行求解。最后通过仿真结果验证了此方法的有效性。

一种改进型基于二阶广义积分器锁相环的电网电压同步信号检测方法

针对基于双二阶广义积分器锁相环(Daul Second-Order General Integrator PLL,DSOGI-PLL)无法滤除直流分量和对低次谐波分量衰减能力较弱的问题,对DSOGI-PLL进行改进。通过在基于SOGI单元的移相电路中引入求差节点的方法来滤除直流分量;通过分析不同次数的谐波经过dq变换后的特点,采取平均滑动滤波(Moving Average Filtering,MAF)对谐波进行滤除。利用MATLAB 2019b软件搭建仿真模型,仿真结果表明,改进后的DSOGI-PLL能有效滤除电压中的直流分量和谐波分量,在电网电压受到扰动的情况下能快速准确地提取电网电压同步信息。

基于二阶广义积分器的单相并网系统锁相技术的研究

由于电网电压通常受到扰动和谐波的影响,因此在并网变换器的同步应用中,并网电流和电网存在相位差,会对电网产生冲击和污染。实践经验表明基于某种正交信号发生器(QSG)的锁相环(PLL)具有更好的性能。文章采用基于二阶广义积分器(SOGI)的正交信号发生器,并加以改进,在无需使用三角函数的情况下,设计一个简单的控制环将SOGI谐振器中心频率自适应调节为输入频率,并去除PLL模块,构造了新型的锁频环(FLL)结构。仿真结果表明,该方法不仅易于设计和实现,同时其性能优异,频率和相角的检测速度较快,且不含有稳态振荡,验证了方案的可行性和优越性。

对广义二阶流体介质中平板的突然起动引起的流动分析

研究了广义二阶流体介质中由于一突然起动的无限平板引起的流动 ,同时在板上伴有恒定的热量和质量传输 .采用Laplace变换法得到了流体速度与板面摩擦力的精确解 ;

一种用于高精度时基校准的二阶广义积分器及FPGA实现

针对应用于高精度时基校准器的数字式锁相环中,参考信号输入端的A/D欠采样时钟频率扰动带来的高次谐波引入和闭环响应速度迟滞的问题,利用二阶广义积分器(SOGI)构建基于FPGA的正交变换算法,完成鉴相前的数据预处理。基于Vivado与MATLAB对算法的联合仿真分析,结果表明了算法对高次谐波的良好抑制性,可有效解决谐波引入和闭环响应速度慢的问题。

基于二阶广义积分器的正负序锁相环谐波消除方法

针对正负序分离的软件锁相环,分析了对称分量法以及坐标系变换理论,并在αβ坐标系下通过构造基于二阶广义积分器(SOGI)的90°移相系统来实现正负序分离,从而达到正负序分别锁相的目的。针对锁相环(PLL)中的谐波影响问题,采用了正负序级联延时信号消除(DSC)法,通过选取不同的参数来滤除指定谐波次数的干扰,使锁相环能够保持稳定。在Matlab/Simulink中建立系统仿真,仿真和实验结果表明,基于二阶广义积分器的移相系统和正负序级联延时信号消除法的联合使用,能够滤除锁相环中整数次谐波,大幅度减小非整数次谐波含量,使正负序锁相环达到很好的锁相效果。

二阶广义积分算法在单相整流器电流解耦控制方法中的应用

针对单相电压型PWM整流器,以提升其在网侧电压含有谐波时dq轴电流的稳态性能为研究目标,研究了一种基于二阶广义积分算法(second-order generalized integrator,SOGI)的DQ电流解耦控制策略。通过半实物仿真实验测试,对比分析了该SOGI算法与传统四分之一周期延时算法在正常网压和网压中含有谐波时各物理量的波形图,分析结果表明:与传统算法相比,SOGI算法能够获得更高精度的网侧电流虚拟分量,从而可获得较小纹波波动的dq轴电流分量;且不需要大量的存储空间。

一种基于TRT-SKT-HAF的变加速目标快速相参积累算法

在雷达高速机动目标的检测中,目标的运动特性会带来距离走动和多普勒徙动现象,不利于后续进行相参积累。传统算法为解决目标运动造成的影响,需要对目标的运动参数进行搜索,加大了计算量。针对上述问题,文中提出了一种基于慢时间序列反转变换(TRT)-二阶keystone变换(SKT)-高阶模糊函数(HAF)的变加速目标快速相参积累算法。该算法通过TRT和SKT校正距离走动,利用HAF估计目标加速度并构建相位补偿函数以校正多普勒徙动。与广义Radon-Fourier变换相比,所提方法无需进行任何参数搜索,计算复杂度减少了3个数量级。仿真结果表明,所提方法在检测门限上相比于Radon分数阶模糊函数算法降低了5 dB,在低信噪比下有更好的检测性能。

单相并网变换器预测直接功率控制策略研究

针对单相并网变换器,通过二阶广义积分构造与电网电压、并网电流正交的虚拟电压、电流分量来形成αβ坐标系下的两相系统。将αβ坐标系下的两相系统变换到按电网电压定向的dq旋转坐标系下。推导两相系统在αβ坐标系和dq旋转坐标系下的数学模型,在此基础上简要分析单相并网变换器的矢量控制原理。根据瞬时功率理论和预测方法推导两相系统在dq旋转坐标系下的功率预测模型,根据此模型提出一种预测直接功率控制策略。搭建1kW的样机,对矢量控制和预测直接功率控制进行研究。实验表明预测控制方案的可行性和正确性,与矢量控制相比,预测直接功率控制具有更快的功率响应。