基于梳状谱调制和间歇采样重复转发的复合干扰

针对常规间歇采样转发干扰(interrupted sampling repetitive repeater jamming,ISRRJ)存在假目标群幅度递减过快、假目标干扰能量不集中的问题,提出基于梳状谱调制干扰(comb spectrum modulation jamming,CMSJ)和ISRRJ的复合干扰方法。首先,分析CSMJ和ISRRJ的特性;然后,探讨复合干扰形成密集假目标干扰的条件,并给出参数控制字的选择方法;最后,仿真分析不同参数条件下的干扰效果。理论分析和仿真结果表明,所提方法参数控制简单,能够形成幅度均匀分布的密集假目标群。

基于混沌相位谱调制的MIMO雷达低旁瓣正交波形设计

设计了一种基于混沌相位谱调制的MIMO雷达低旁瓣正交波形。首先对信号频谱的相位谱分量进行混沌调制,同时保持其幅度谱分量恒定;然后通过逆傅里叶变换将信号从频谱转换到时域波形。仿真结果表明:所设计的信号具有随机波形,能够提高MIMO雷达的抗干扰能力;非常低的自相关函数旁瓣,可以防止微弱目标被周围强散射目标掩盖;图钉型的模糊函数,有利于高分辨率成像;良好的正交性性能,可有效降低MIMO雷达系统中不同通道间的相互干扰。

傅里叶分解和调制信号双谱的滚动轴承故障诊断

在噪声干扰较强的环境下,为了克服傅里叶分解方法(Fourier Decomposition Method,FDM)在分析调制信号及单独使用调制信号双谱(Modulated Signal Bispectrum,MSB)在分析非平稳信号方面的不足,提出了一种FDM和MSB相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,使用FDM按照高频到低频的方式搜寻傅里叶固有模态函数分量(Fourier Intrinsic band Functions,FIBFs);以加权峭度指标作为评判标准,对信号进行重构,确保得到最佳的信号;然后对新的信号利用MSB分析方法进行解调处理,最终通过复合切片谱实现故障特征频率的提取。最后,通过上述方法对模拟信号和滚动轴承外圈故障信号进行分析,其研究结果表明:该方法能够有效地提取故障特征频率,并且与常规双谱进行对比,验证所提方法的优越性。

参数化S谱幅值调制及轴承故障诊断应用

针对传统谱幅值调制方法易受噪声影响的问题,利用参数化S变换得到信号在时频域中的幅值,提出了一种参数化S谱幅值调制方法。该方法首先使用参数化S变换将信号转换到时频域并得到幅值和相位,然后将不同权重赋予时频域中的幅值以改变不同能量频率成分在信号中的占比,最后将调制后的幅值与原相位结合,使用参数化S逆变换重构一系列修正信号并计算其平方包络谱以提取故障特征。仿真和实验结果表明,该方法获得的幅值信息相比传统谱幅值调制方法更加准确和全面,对强噪声环境更具鲁棒性,能够有效实现滚动轴承的外圈、内圈和复合故障诊断。将所提方法与传统谱幅值调制方法和快速谱峭度方法进行对比,证明了参数化S谱幅值调制既能检测强噪声环境下的轴承故障信息,又能同时提取多种故障分量,在滚动轴承的故障特征提取中更具优越性。

基于调制谱超分辨重构的微多普勒参数估计

调制谱间隔是气动目标识别的重要特征,在雷达波形资源受限的情况下存在估计精度差且噪声鲁棒性弱的问题。针对此问题,利用稀疏迭代协方差谱估计方法进行调制谱超分辨,根据调制谱谱线等间隔的原理提出用基频组功率累积占比表征基频谱,进而实现基频的超分辨估计。基于甚高频波段雷达的仿真和实测数据分析证明了该方法抗噪能力强,且在相参积累时间大于1.5倍微动周期、调制谱折叠、重频参差等场景下均可有效提高调制谱间隔参数估计准确率。

鲁棒性幅值指数自适应谱幅值调制法

近期提出的谱幅值调制(SAM)法可通过调节幅值指数适应不同故障信号的特征提取,具有较好的应用前景。但该方法目前幅值指数的取值需人工判断,尚无法用其实现对故障特征的自动优化提取,且当故障特征受到复杂干扰时,通过人工选择较难选取较佳的幅值指数。为此,本文研究提出了一种鲁棒性幅值指数自适应谱幅值调制法。该方法首先利用角域重采样将信号转换到角域,再通过多点最优最小熵解卷积(MOMEDA)对故障弱冲击特征进行增强,最后利用2阶循环平稳指标(ICS 2)自适应选取SAM中的倒谱幅值指数,以该优化幅值指数计算倒谱信号,实现故障特征的自动提取。在行星轴承内圈故障特征提取上进行了验证研究,实验结果表明,本文所提方法能够实现复杂干扰下行星轴承内圈故障特征的自适应提取。

气动目标多频点调制谱融合增强识别方法

预警雷达探测过程中气动目标微动回波能量弱导致识别性能不稳定。针对该问题,提出一种基于稀疏约束非负矩阵分解(sparse constrained non-negative matrix factorization,SCNMF)和集成极限学习机(integrated extreme learning machine,IELM)的多频点调制谱融合增强识别方法。通过分析微动部件回波特性,对多频点频域幅度谱进行SCNMF处理实现像素级融合得到特征增强后的稀疏调制谱,并将其作为样本输入IELM,实现气动目标类型识别。仿真和实测数据表明,本文方法能够有效融合多频点微动特征,具有抗噪能力强、所需训练样本少和识别性能稳健等优势。

基于循环调制谱熵的螺旋桨噪声分频段调制特征提取方法

针对船舶螺旋桨辐射噪声信号调制特征分频段分布的特点,对船舶螺旋桨辐射噪声分频段加权融合调制谱提取方法进行研究,提出基于循环调制谱熵的船舶螺旋桨辐射噪声分频段加权融合调制谱提取方法。采用循环谱方法获得船舶螺旋桨辐射噪声循环调制谱,然后基于循环调制谱熵估计分频段调制谱融合的加权系数,最后利用分频段加权系数得到融合后的调制谱。仿真试验和实测数据验证了该方法的有效性。

X 光机辐射能谱的调制

本文从理论上分析了Ｘ光机输出射线的特性及影响初始谱分布的因素；提出了Ｘ光机辐射能谱调制的附加过滤法。Ｋ荧光辐射法、脉冲幅度甄别法和平衡差滤法，并对这些方法的原理及具体应用进行了较详细讨论。

加深光学速调管自发辐射谱调制的研究

相干谐波储存环自由电子激光的相干增强因子正比于光学速调管自发辐射谱调制率的平方，加深光学速调管自发辐射谱的调制是相干谐波储存环自由电子激光研究的重要一环．介绍在中国科学技术大学８００ＭｅＶ电子储存环上所进行的加深光学速调管自发辐射谱调制的研究工作，调制率已从０．２３６提高到了０．８０，为相干谐波产生实验奠定了基础。

基于可调偏振度源验证偏振光谱强度调制系统

研制了一种结构简单、稳定性好的可见光波段可调偏振度光源,用来验证偏振光谱强度调制(PSIM)实验系统设计的正确性。该光源内部安装有两块K9玻璃组成的玻璃片堆,通过改变玻璃片堆的倾角来调整输出的部分偏振光的偏振度。理论推导了二者的关系,得到了可调偏振度源输出光的偏振度计算方法。根据PSIM系统的实现原理,搭建了验证PSIM性能的实验装置,对可调偏振度源输出的不同偏振度谱进行了测量。实验结果表明:在PSIM实验装置的有效工作波段范围内,可调偏振度源输出光的理论偏振度值与PSIM实验装置测得结果的误差在1%以内,验证了可调偏振度源及PSIM实验装置设计的正确性。该装置有望成为标准偏振光源,用于偏振光谱测量装置的精确标定。

一种从辐射噪声中提取调制谱的方法

在水下航行器的辐射噪声中 ，螺旋桨节拍对航行器的宽带辐射噪声存在着明显的振幅调制，调制频率与航行器螺旋桨的转速有关．该特征可用于估计航行器的速度及目标分类与识别．本文利用于波变换原理，从实测的航行器辐射噪声中提取了它的调制谱，井据此对螺旋桨转速进行了估计，计算机仿真结果与实测的螺旋桨的转速具有良好的一致性。

基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析原理和方法

采用复解析带通滤波器进行选带细化谱分析的原理为 :构造复解析带通滤波器——对时域信号隔 D(细化倍数 )点或 2 D点进行复解析带通滤波——移频——进行 FFT和谱分析。与传统复调制细化谱分析相比 ,由于只对细化选抽点进行移频 ,大大节省了内存空间 ,减少了计算工作量 ;由于先选抽滤波后移频 ,避免了较复杂的频率调整过程 ;复解析滤波器的负频率部分幅值为零 ,能够大大降低对数字滤波器特性的要求 ,提高细化分析的最大倍数和细化谱分析的精度。仿真研究表明 ,采用 FIR一级数字滤波器 ,当半阶数为 5 0 0时 ,最大细化倍数可达 15 0 ,仍能保证幅值分析精度误差在 1%以内 ,采用二级 FIR滤波器 ,最大细化倍数可达 2 0 0

舰船噪声调制谱谐波族结构特性理论分析

通过理论推导和样本分析,研究了舰船噪声调制谱谐波族特征蕴含的结构特性和应用于识别的相关问题。针对螺旋桨叶片数识别问题,建立了螺旋桨空化噪声信号模型。进而根据模型理论上推导了谐波族结构特性的表达式,并对叶片数类空间进行了分析,分析结果可作为专家知识应用于识别。然后,以采用小波包分析提取的大量海上实测目标特征样本为基础对结构特性进行了验证,结果表明:统计平均结果与结构特性表达式完全一致,且78．6％的样本基本符合结构特性。

基于长序列FFT和LMS原理的调制线谱分析

从数学上证明了长序列FFT分析可实现噪声抑制,从而提高信噪比,其实质相当于时间积累。利用变步长的自适应线谱增强器进行线谱增强,可以提高信噪比。用两种方法分析了实际舰船信号的调制谱,讨论了合理选取参数的方法。实验证明,合理运用这两种方法,可以达到较好的分析效果。

连续和准连续激光调制谱分析技术的比对研究

为了在面对不同检测需求时,能够选取适合的调谐激光吸收光谱技术方案,对直接吸收光谱、连续调制谱和准连续调制谱三种方法进行了理论分析和实验比较。在相同实验条件下,通过同一激光器测量不同浓度CO2气体,比较了这三种方法的技术特点、信号特征、检测灵敏度。结果表明,准连续调制谱技术具有与连续调制谱相当的检测灵敏度,但是受激光能量间断和较大的寄生幅度调制影响,检测信号相对于气体吸收谱的线形失真较大,因此不太适合依赖光谱线形和线宽的压力、流速测量。为选取更加适用的激光调制谱技术,提供了参考依据。

船舶实测辐射噪声信号的调制谱重构仿真

提出一种船舶实测辐射噪声信号的调制谱重构仿真方法。对实测信号进行时域波形和调制谱分析,提取螺旋桨旋转周期、叶片数、脉冲宽度、调制深度参数;通过仿真生成调制脉冲幅度参数与调制谱谐波谱线之间关系的对照表,查表确定各螺旋桨叶片的调制脉冲幅度参数;基于上述参数实现船舶实测辐射噪声信号的调制谱重构。仿真结果表明,该重构方法能够较好地保持调制谱第一组特征谐波谱线的频率、谱级相对大小排序等重要信号特征。

连续和准连续调制激光吸收光谱的软件锁相解调比较研究

根据对激光器施加的调制信号是否连续,波长调制光谱分为连续和准连续调制激光吸收光谱技术。为了深入的比较研究这两种方案,设计准连续调制谱专用的软件锁相放大器,将准连续调制信号因间断产生的无效信号滤除后,再对吸收信号解调得到二次谐波信号。与连续激光调制谱软件解调的二次谐波信号进行了比较,结果表明,参数相同,准连续调制谱比连续调制谱的信噪比提高5%、检测限降低11.3%。在滤除无效信号后,准连续调制谱也可以解调出标准的二次谐波信号,因此有望用于与气体线型相关的研究中。该工作为选取更加适用的激光调制谱技术,提供了准确依据。

多频带联合包络调制谱检测

随着降噪消声技术的发展,如何有效被动检测低噪声目标,成为声纳研发者面临的主要问题之一。本文基于频谱感知、多频带联合检测及信息融合技术,提出了具有环境噪声利用和背景噪声抑制功能的多频带联合包络调制谱检测技术。此技术侧重基频调制谱检测,将可用带宽分为多个子频带,动态感知子频带内强频谱区域,将其峰值频率作为解调载波频率。并通过降采样和时间积累,提高调制谱频率分辨率和信噪比,通过联合检测和信息融合,提高调制谱检测率。仿真和海试数据分析验证了方法的有效性。此方法具有一定的应用价值和实际意义,将来还需要对方法理论和机理进行深入研究。

船舶侧斜螺旋桨空化噪声调制谱模型

针对侧斜螺旋桨船舶建立了一种螺旋桨空化噪声调制谱理论模型。将螺旋桨旋转过程中崩溃的空泡体积的周期性变化近似为空化噪声能量的变化,根据船尾伴流速度与空泡噪声体积成比例以及螺旋桨转速与空泡数量成比例的关系,推导出了空化噪声调制谱数学表达式。理论分析和仿真验证了桨叶之间的差异性是调制谱轴频线谱存在的主要原因,而影响调制谱叶频强度的主要因素为螺旋桨侧斜角度以及转速。研究结论为辐射噪声调制谱特征分析与提取提供了理论依据,同时对螺旋桨结构设计和船舶降噪也具有一定的参考价值。