非高斯相关杂波背景下雷达目标检测方法研究

在非高斯相关杂波背景下,基于MTD(Moving Target Detection)的雷达目标检测性能严重下降。针对该问题,根据Alpha稳定分布杂波模型、分数低阶统计量理论,以输出信杂比最大为准则,提出了一种适用于非高斯相关杂波背景的雷达目标检测方法。该方法通过分解信号分数低阶协方差矩阵,计算等效杂波分数低阶协方差矩阵特征向量,得到最佳滤波器系数。通过仿真和实测数据,对所提出方法的检测性能进行了验证,并且与基于MTD的检测方法进行了比较,结果表明,在非高斯相关杂波背景下,所提方法的检测性能明显优于传统的MTD。

非高斯相关杂波背景下雷达目标统计检测方法

在非高斯相关杂波背景、参数随机或未知的情况下,通常难以甚至无法建立统计检测模型。针对此问题,基于粒子滤波方法,根据未知参数的概率分布函数抽取粒子,将复杂积分运算转化为求和运算求取似然函数,给出了一种雷达目标似然比检测的通用模型,较好地解决了非高斯相关杂波条件下无法得到检测统计量的问题。此外,以复SG-Alpha稳定分布作为非高斯相关杂波分布模型,给出了基于粒子滤波的检测统计模型,并对本文方法与传统的检测方法在高斯相关杂波和非高斯相关杂波背景下的检测性能进行了仿真比较,验证了算法的有效性。

非高斯相关噪声中高斯信号的时延估计

高阶统计量在信号处理中成功的应用例子之一是估计高斯相关噪声中非高斯信号的时延参数.本文则研究非高斯相关噪声中高斯信号的时延估计问题,提出了一种解决该问题的混合方法.该方法先计算观测值的三阶累积量,然后利用累积投影公式计算观测噪声的二阶统计量,最后利用互相关方法确定信号时延参数.仿真结果验证了该方法的有效性.

一种推广的非高斯相关噪声中高斯信号的时延估计方法

介绍了高阶统计量与互相关运算相混合的方法 ,在对非高斯相关噪声中 ,高斯信号进行时延估计中的应用。该方法首先计算出观测的四阶累积量 ,然后利用累积量投影公式计算二阶统计量 ,最后利用互相关方法确定信号的时延参数。仿真结果与二阶和三阶统计量相结合的混合方法进行了比较。结果表明该方法具有优越性。

高斯相关随机表面及其光散射散斑场的模拟产生和光强概率分析

提出了模拟产生高斯相关随机表面的方法，并模拟产生了这类表面在夫琅禾费面上产生的散斑场．以模拟产生的１００００ 个随机表面作为表面样本系综，对具有不同粗糙度和横向相关长度的表面系综在夫琅禾费面上各点产生的散斑光强系综的概率密度分布进行了分析．发现：（１） 散斑场的高斯和非高斯特性在空间上按一定的区域分布，并非整幅散斑图皆为高斯或非高斯散斑；（２） 散射表面只包含少数散射颗粒时也可以形成高斯散斑．

AR模型仿真相关高斯序列的阶数选择

采用模型仿真相关高斯序列,具有灵活性强、效率高的优点,但如何选择合适的阶数一直是模型谱估计中的关键问题。比较了四种信息量准则和修正的Levison递推方法确定阶数的优缺点,并讨论了采样点数对阶数选择和仿真结果的影响。通过选择合适的信息量准则和采样点数来确定模型阶数,可以有效地仿真功率谱服从高斯谱、n次方谱和指数谱等多种谱形的相关高斯序列,大大降低了仿真过程的计算量。

基于ZMNL经验迭代法的相关非高斯雷达杂波仿真

针对基于零记忆非线性变换(zero memory nonlinearity,ZMNL)的相关非高斯雷达杂波仿真,提出了一种类似神经网络形式的经验迭代法。该方法在对输出频谱估计的基础上,反复修正输入频谱,经过多次迭代运算来确定非线性变换前后相关系数之间的关系。给出了应用该方法进行杂波仿真的具体步骤,仿真结果证明了该方法的有效性。

余弦-高斯相关谢尔模型脉冲光束经随机介质散射的相干特性

研究余弦-高斯相关谢尔模型(CGSM))脉冲光束经准均匀介质散射的相干特性,得到远场处散射场时间相干度的解析表达式。讨论脉冲参数和介质特性对散射场时间相干度的影响。数值计算结果表明,余弦阶数对散射场时间相干度分布有着重要影响。对比研究高斯谢尔模型脉冲光束和CGSM脉冲光束的相干特性,详细分析两者间的异同点。

基于高斯曲率模态相关系数判断简支T梁桥支座损伤的方法研究

桥梁支座损伤对于桥梁结构的安全使用有很大影响。提出利用高斯曲率模态相关系数来判断简支T梁桥的支座损伤情况。通过理论与试验研究发现,损伤支座处的高斯曲率模态相关性系数与其他支座位置处的差异明显,可实现损伤定位;且支座损伤越严重,相关系数下降越多。

相关非高斯分布雷达杂波仿真与验证

雷达杂波的仿真是进行雷达性能评估的重要手段,也是雷达信号处理的一种重要课题。球不变随机过程(SIRP)是雷达杂波建模的主要方法之一,SIRP可以用来描述雷达杂波的幅度统计特性和时间相关特性,这是因为SIRP的幅度概率密度函数和协方差矩阵可以独立控制。在讨论SIRP的基本性质的前提下,分别针对CHI分布和K分布,给出了两种基于SIRP的相关雷达杂波仿真的方法。最后利用计算机仿真对雷达杂波的幅度概率分布和相关性进行了验证,证明了该方法的有效性。

基于ZMNL和SIRP的相关非高斯杂波产生比较

针对雷达杂波模拟问题,介绍了零记忆非线性(ZMNL)法和球不变随机过程(SIRP)法的基本原理,仿真了5种相关非高斯杂波——Log-Normal、K、拉普拉斯、Weibull和广义Gamma分布。结果中模拟数据的概率密度函数与理论分布,Welch法估计谱与理论谱都能够较好地吻合,证明了两种算法的有效性。同时与分布参数估计相结合,比较分析了ZMNL法和SIRP法的适用情况和优缺点,并为两者的选择提出了合理的建议。

基于现代谱估计的互相关高斯随机序列的模拟产生

利用现代谱估计技术中的Levinson-Durbin递推方法来求解对序列相关值有所要求的AR自回归模型的各阶参数,并将所产生的原序列及其移位序列作为无线通信和雷达系统仿真中所需的互相关高斯随机序列,仿真结果证明了该方法的有效性。

一种用于相关高斯序列仿真的新方法

“随机向量抽样法”是一种随机向量仿真方法 ,它用协方差阵描述随机向量各变量之间的相关性。若视随机向量的一次抽样为一随机序列 ,则它可以仿真相关随机序列。利用实际中所需相关序列的有限性 ,通过改进算法 ,快速地实现了对任意长度相关高斯序列的仿真。

非高斯型互相关随机数的发生技术

在用蒙特卡罗法进行仿真研究(例如进行测量不确定度评定)时,常常需要发生多个非高斯型互相关的随机数.就这一问题,给出完整的解决方案:用Hermite展开式生成近似的非高斯变量,借助Cholesky分解建立各变量之间的相关性.方法的关键在于对互相关系数矩阵进行“预变形”,使Cholesky分解也适用于非高斯变量.此外,还利用Cholesky分解式下三角矩阵的特点,对矩调整和建立相关性两个过程进行解耦.给出了详细的算法说明.

高斯核相关结合粒子滤波的对接焊缝跟踪方法

针对电弧焊自动焊接过程中焊缝轨迹定位精度不高的问题,提出一种高斯核相关与粒子滤波相结合的焊缝跟踪方法。利用图像处理技术提取焊缝图像初始特征区域,在焊接过程中利用高斯核相关算法跟踪焊缝特征区域,由跟踪的特征区域求解焊缝中心位置。为了降低焊接环境中的动态噪声和观测噪声对焊缝轨迹定位精度的影响,构建焊缝中心位置粒子滤波模型,对焊缝实际位置进行滤波估计。跟踪试验对象为标准对接焊缝,试验结果表明,高斯核相关结合粒子滤波算法能进一步提高焊接环境噪声干扰下的焊缝轨迹定位精度。

基于无记忆非线性变换的相关非高斯雷达杂波的仿真

大量的实测数据表明 ,雷达杂波的分布特性明显偏离高斯分布 .相关非高斯杂波的仿真主要包括对数正态、韦伯尔、K分布杂波的仿真 .在杂波信号模拟中 ,需同时考虑杂波幅度概率分布和其相关特性 .文中利用广义维纳过程的无记忆非线性变换法 ( ZMNL )来建模仿真 ,产生相关非高斯杂波 .该仿真系统不仅可以实时动态地模拟实际采集的雷达杂波 ,而且可按给定的功率谱模型来产生满足非高斯分布的随机数据序列 .

基于高斯曲率模态相关系数的梁桥支座损伤识别研究

为方便地检测梁桥支座损伤,提出了利用运营桥梁实测模态位移结合其无损状态的模态位移判断支座损伤的高斯曲率模态相关系数法。通过简支梁桥的室内试验,验证了利用高斯曲率模态相关系数判定支座损伤的合理性以及该方法中无损状态下的模态位移可以通过模态试验和有限元模拟两种方法获得。利用该方法对实际简支梁桥和连续梁桥进行的支座损伤识别结果表明:高斯曲率模态相关系数法可准确识别出单支座和多支座损伤的支座损伤位置,具有较强的鲁棒性,可将此方法应用于实际工程中的支座损伤识别。

基于高斯曲率模态相关系数的弯梁桥支座损伤研究

对于弯梁桥支座病害中普遍存在的刚度不足,甚至脱空现象,提出利用平面多阶模态及高斯曲率模态相关系数来识别弯梁桥支座的损伤情况。在理论推导的基础上,以某小半径弯梁桥为研究对象,建立了相关分析模型。分析结果表明:无论单支座损伤,还是多支座损伤,相应支座处的高斯曲率模态相关系数与其它支座位置处的差异明显,可实现支座损伤的准确定位;且支座损伤越严重,相关系数下降越多;支点预偏心和抗扭支承等因素对损伤定位没有影响,相邻控制点处相关系数有所降低,但不会影响支座损伤识别的有效性。

基于高斯曲率相关系数的斜交梁桥支座损伤识别方法

支座损伤会对桥梁结构动力特性造成严重影响。针对宽跨比较大的斜交梁桥支座病害中普遍存在的刚度不足甚至脱空现象,本文将一维曲率模态推广到二维,并引入高斯曲率模态相关系数,通过对比支座损伤时各振型控制点与未受损时的相关程度来判断支座损伤位置。以天津津港高速公路Y线斜交梁桥为研究对象,建立相关数值模型来分析高斯曲率模态相关系数。结果表明:对于单支座或多支座损伤,相应支座处的高斯曲率模态相关性系数与其他支座位置处的差异明显,可实现损伤定位;现场模态测试结果与理论模拟结果吻合较好,证明了此方法的有效性。

基于Nataf变换的相关随机数算法及其应用

针对极值风浪荷载之间的相关性,提出了一种基于Nataf变换的相关非高斯分布随机数算法,用来生成极值风浪荷载随机向量;运用该方法讨论了基于独立风浪的荷载效应和基于相关风浪的荷载效应的极值之间的关系,并且对不同的风浪联合荷载效应的拟合方法进行了评定;应用最小二乘法及极值Ⅰ型分布拟合实际风、浪荷载效应,然后对此分布模型运用Nataf变换随机数算法和一般随机数算法生成随机向量,最后通过与实际风浪联合荷载效应比较,验证了所提方法的有效性。