基于VMD和窄带包络相关的船舶辐射噪声改进DEMON分析

船舶辐射噪声的包络谱中蕴含着轴频和桨叶数等船舶固有特征信息,对船舶目标识别具有重要意义。为了提高船舶辐射噪声包络谱解调性能,提出了基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和窄带包络相关的改进DEMON分析方法。首先利用VMD算法代替传统带通滤波器,将船舶辐射噪声信号分解为若干个子带;然后对各子带进行希尔伯特(Hilbert)检波并计算平均窄带包络相关系数,用于衡量信号的包络调制在频域上的非均匀性;最后提取各子带信号包络谱并按照平均窄带包络相关系数进行加权融合,从而得出宽带噪声信号的包络谱。利用该方法对实测不同类型和不同航速船舶辐射噪声信号进行了处理,结果均表明所提方法能有效提高包络谱解调效果,较传统方法更为有效。

窄带包络相关在舰船辐射噪声包络谱提取中的应用研究

由于舰船辐射噪声的调制不均匀性,在计算包络谱时,不同窄带上的包络谱会有较大差异。文章以窄带包络相关理论为基础,计算舰船辐射噪声的平均窄带包络相关系数曲线,来衡量舰船辐射噪声的非均匀调制特性,以平均窄带包络相关系数曲线的最大值点作为最佳窄带提取包络谱,给出了一种包络谱提取时窄带选择的方法。并对仿真和实录信号进行了窄带包络相关计算和验证研究。结果表明,通过计算平均窄带包络相关系数来选择最佳调制窄带,在包络谱提取中有较好的应用效果。

基于窄带包络相关的舰船航行状态估计研究

以窄带包络相关理论为基础,通过计算不同时刻舰船噪声信号的平均窄带包络相关系数来衡量舰船辐射噪声的非均匀调制特性,进而对舰船的航行状态做出估计。计算结果表明,通过平均窄带包络相关系数能较好的估计舰船的航行状态,并能为后续包络谱提取中窄带选择提供依据。

窄带弱信号检测中的随机共振现象研究

针对雷达、声纳和通信等领域中频段信号经常受窄带噪声污染的问题,本文采用随机共振理论,对窄带噪声环境下的弱信号检测及其随机共振现象进行研究。在圆对称概率密度的窄带非高斯噪声环境下,建立了窄带弱信号观测模型,并对局部最优检测器、广义窄带相关检测器和硬限幅窄带相关检测器中的随机共振现象的存在性进行分析与仿真,同时对给定次优系统中的随机共振性能与自适应次优系统最佳性能进行比较。研究结果表明,噪声与检测器结构参数都可视为影响检测器性能的重要因素,在局部最优检测器中不存在随机共振现象;在广义相关检测器中,广义瑞利噪声环境下的次优系统中存在随机共振现象;在硬限幅窄带相关检测器中,非尺度噪声如莱斯噪声环境下也证实了随机共振现象。该研究为提高雷达和通信领域的信号检测性能提供了理论依据。

利用Teager-Kaiser算子的多径信号抑制

为了解决多径干扰对无线定位精度的影响,该文在传统的窄带相关技术的基础上,利用TK算子对其进行改进。改进后的技术在不过多地增加计算负担的情况下,不仅保持了窄带相关技术对于长时延多径信号抑制的功能,而且还改善了其对短时延多径信号抑制效果不佳的缺陷。仿真结果证明,该算法对于无线信道的多径信号抑制起到了一定的改善作用,从而提高了无线定位精度。所以,该研究对于无线定位技术的工程应用和理论研究具有一定的参考价值。

延迟锁定环的多径跟踪误差分析

在无线电导航定位系统,多径干扰成为一种主要的测距误差源。文中研究了超前滞后非相干锁定环路的数学模型,并分析了多径干扰对跟踪环路误差的影响。给出了采用窄带相关器和多径估计技术减小多径跟踪误差的方法,理论分析和仿真结果验证了采用该方法能够有效提高测距精度。

浅海中舰船辐射噪声非均匀调制特征分析

真实海洋环境下,信道复杂的畸变作用使目标分类识别特征的实际应用效果并不理想,因此寻找能够在信道中稳定传播的目标分类识别特征显得尤为必要。文章提取出平均窄带包络相关和最佳窄带包络相关两个非均匀调制特征来衡量舰船噪声在频带上的调制分布差异,并构建浅海相干多途信道的射线模型,通过仿真实验分析非均匀调制特征的传播变化。结果表明,舰船噪声的这种非均匀调制特征在相干多途信道的传播过程中具有良好的稳定性,是目标分类识别的一种稳定特征。

LTE室内场景下基于RNTP的协作资源分配算法

在长期演进系统(Long Term Evolution,LTE)室内场景下,可针对小区中心用户群和边缘用户群,通过动态波束赋型的方式形成相应的专属天线下倾角。本文以最大化系统的总吞吐量为目标,提出一种联合优化的资源分配和下倾角调整的协作资源分配算法,从而协作调度小区间的功率、时频资源块(Resource Block,RB)和下倾角三维(3-Dimension,3D)变量。这里,通过交互相关的窄带传输功率(Relative Narrow Band Transmit Power,RNTP)信令的方式完成基站间协作。仿真结果表明,对比采用固定下倾角的联合RB、功率分配策略,本文所提的3D协作资源分配算法能有效地提升LTE室内场景下的小区吞吐量。