基于梯度自适应格型滤波的外辐射源雷达多径杂波抑制算法

外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,传统的梯度自适应格型(gradient adaptive lattice,GAL)滤波是一种有效的杂波抑制算法,但该算法需要根据经验合理设置步长参数,收敛速率慢,在抑制杂波的同时会造成处理距离元内的目标回波被部分相消。基于传统的GAL滤波提出了一种改进的GAL算法及其前后向预测误差的归一化形式,该算法通过最小化前向和后向预测误差的均方值估计反射系数,并通过最小化多重回归滤波的均方误差估计其权系数。相对传统的算法而言,改进的算法不需设置步长参数、收敛速率快、对处理距离元内的目标回波基本没有影响。仿真和实测数据处理结果验证了该算法的有效性。

基于FPGA的梯度自适应格型滤波器设计

对于高灵敏度的数字信号的处理需要使用数值特性优良的格型滤波器。利用EDA技术设计了梯度自适应格型滤波器。实验表明更新反射系数的步长应随着模块数的增加逐步减小。对梯度自适应格型滤波器的单独模块采用驰豫超前技术设计,显著提高了FPGA的运行时钟速率。

流水线自适应格型联合处理器的FPGA设计

针对用FPGA设计梯度自适应格型联合处理滤波器时,由于自身算法复杂度引起的时钟速度过低问题,提出了一种驰豫超前的流水线优化设计方案.该方案对组成联合处理器的格型节和横向组合器的级间环路中权值更新和误差更新值,分别采用延时技术进行近似处理,缩短了关键路径的计算量,并通过FPGA的仿真设计流程得到了流水线深度和时钟速度的关系.结果表明在不改变自适应参数的情况下,采用三级流水线仅增加逻辑宏单元60%消耗,可以使GALJP滤波器时钟速度提高近30%.

基于GALJP滤波器的迟滞特性建模与补偿控制

提出一种采用正交结构并基于Backlash算子的梯度自适应格型联合处理(GALJP)滤波器用于压电陶瓷致动器迟滞特性建模与逆补偿控制。该滤波器综合了梯度格型滤波器与自适应横向滤波器的优点,可以在阶数较低时达到良好的控制效果。首先在衰减正弦波信号下建立基于GALJP的迟滞正模型,研究表明在阶数为2时,模型的均方根误差最小,仅为0.0104μm。然后在半实物仿真实验平台上使用2阶的GALJP滤波器进行压电陶瓷致动器的迟滞补偿控制实验。实验结果表明,利用这种控制方法在随机三角波和随机正弦波信号激励下均有很好的跟踪效果,均方根误差为总行程的0.0238%和0.0262%。