一种改进的空间平滑算法

空间平滑是一种有效的解相干算法。但是当相干信源相距很近时,传统的空间平滑算法性能明显下降。该文提出一种改进的空间平滑算法。该算法首先将子阵输出的自相关矩阵进行互相关,然后将前后向互相关矩阵平均后的协方差矩阵作为修正后的空间平滑矩阵进行空间谱估计。文中给出了该算法的表达式,分析了算法的性能。仿真结果证明该算法与传统算法及利用子阵协方差算法相比具有更高的分辨能力和更低的信噪比门限。

相干信源DOA估计算法研究

相干信源DOA估计是阵列信号处理的一个研究热点。而空间平滑技术是目前一种较有效的降维类解相干处理算法,但它是通过牺牲阵列有效阵元数来换取解相干能力的,阵列孔径有一定的损失。本文提出了一种新的平滑去相干算法,该算法基于传感器阵列数据快照的基础上,采用前后向平移技术,使用同一几何阵列构造三个虚拟子阵,没有物理孔径损失,该算法对三个子阵列的数据协方差矩阵进行前后向平均,再采用传统的MUSIC算法进行DOA估计。仿真结果表明该算法比传统的平滑算法有更好的估计性能。

高斯色噪声下的子阵平滑主模式抑制波束形成

实际海洋波导是一种具有空-时相关性的衰落信道,且其驻留的海洋环境背景噪声场呈现非均匀各向异性的特性,噪声场时空相关性并非δ函数,大孔径声呐的探测性能会受到很大影响。将背景噪声建模为有色高斯随机过程,设计基于子阵平滑的主模式抑制(Dominant Mode Rejection, DMR)波束形成算法,以实现小快拍数条件下具有去相关作用的自适应处理,较好地提高了大孔径阵声呐在高斯色噪声环境下的探测能力。模拟仿真结果表明,该方法具有良好的抑制高斯色噪声的能力。

基于时域平滑循环周期图的直扩信号载频估计

根据直接序列扩频(DS-SS)信号的特点,将其建立为循环平稳模型。利用循环谱分析的方法估计了低信噪比下DS-SS信号的载波频率。利用时域平滑循环周期图估计了循环谱密度函数,在循环谱密度函数的数字实现过程中,研究了有限采集数据条件下数据截短点数对循环谱的时域平滑周期图估计性能的影响,分析了经过时域平滑后的DS-SS信号载频估计精度。最后,仿真实验验证了算法的有效性。

基于均匀面阵的子阵空间平滑算法仿真与实现

传统的均匀圆阵在解决相干信源测向时效果较差,均匀线阵虽能解相干,但无法实现360度全方位测向。提出一种基于均匀面阵的子阵空间平滑算法,通过分别对均匀面阵与均匀线阵、均匀面阵经典MUSIC算法与子阵空间平滑算法、均匀面阵两个子阵与四个子阵空间平滑算法的仿真分析与比较表明:基于均匀面阵的子阵空间平滑算法既能实现360度全方位测向,又能实现相干测向,且子阵空间划分越多,空间平滑解相干信号能力越强。最后通过实际测向系统作进一步的验证。

基于分离式电磁矢量传感器阵列的相干信号波达方向估计

目前,分离式电磁矢量传感器相干源估计问题研究处于起步阶段,现有方法最多只能解6个相干信号源。研究空间平滑算法在分离式电磁矢量传感器阵列中的应用,以解决该问题。首先对平面阵列进行两维子阵划分,然后通过选择矩阵对该划分子阵进行抽取,最后对各抽取子阵进行空间平滑处理。完成两维空间平滑后,利用子空间旋转不变技术和矢量叉积算法完成目标的两维波达方向估计。所提方法在解决共点式电磁矢量传感器互耦严重、硬件设计困难的同时,采用稀疏阵列提高了波达方向测量精度,且该方法不受制于6个相干入射信号源。计算机仿真结果证明了所提空间平滑方法在均匀分离式电磁矢量传感器平面阵中解相干的有效性。

子阵平滑对小快拍数下CAB算法的改善

研究了子阵空间平滑自适应阵列方法对CAB算法性能的改进。数字波束形成是DBF雷达实现的关键技术。在诸多数字波束形成算法中 ,由于CAB算法在较高信干噪比条件下具有较快的收敛速度 ,因此具有较强的优势。但是该算法在较少的快拍数情况下不能保证在输出SINR收敛并趋向于最优值的同时保持较低的自适应旁瓣电平〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕。因此 ,采用空间子阵平滑方法并利用子阵级自适应处理结构来等效提高CAB算法的快拍数 ,从而抑制干扰和噪声。仿真结果证明了该方法的有效性。

虚拟信源直接数据域高分辨算法

目标高分辨算法的性能优劣直接影响声纳、雷达的目标感知能力。考虑基于空间平滑思想的直接数据域算法,在干扰方向产生稳定的零陷。虚拟出期望信号并加入到接收数据中,将实际目标当作干扰,通过直接数据域自适应的方法在实际目标方向产生零陷：在波束图的左半部分适当位置虚拟一个期望信号,得到0°~90°的零陷分布图,在右半部分适当位置虚拟一个期望信号,得到90°~0°的零陷分布图,将这两部分零陷图组合后,取倒数得到实际功率谱图。该方法可以在单快拍、未知目标信号先验信息的情况下得到稳定、高分辨力的目标方位估计,并能够处理相干信号。仿真分析验证了算法的正确性和良好性能。

一种新的低空目标角度估计方法

针对低空、超低空目标波达角度估计受多径畸变影响的问题,提出一种基于三子阵天线无特征分解的低空波达角度估计算法。该算法首先通过空间平滑构建三子阵天线,以降低信号矩阵的维度;然后利用低空环境下三子阵天线回波信号的形式,构造接收信号的正交矢量;最后通过角度谱函数完成多径情形下目标仰角的估计。算法直接利用回波信号协方差矩阵进行角度估计,省去了信号去相关、信源估计的繁琐过程,避免了通过特征分解划分信号子空间、噪声子空间等问题。通过数值仿真分析给出波达角度估计性能,证实了在低信噪比时该算法估计精度优于传统的测角算法。

A Study on Load Distribution along Contact Lines of Cylindrical Involute Gears

The mathematical model of current methods for determining load distribution along contact lines of the instantaneously engaged teeth of gears has a defect that its numerical solution is not unique. In order to overcome this defect, a new method based on three-dimensional finite element compliance matrix method improved by smoothing method is presented. Calculated examples of helical gears show that the new method can calculate tooth load distribution accurately and agree well with the results of experiments.

INTEGRAL SURFACES WITH VARIABLE INTEGRAL NEIGHBORS ON N-SIDED REGIONS

This paper presents a new approach to construct C1 continuous surfaces on N-sided regions. For C0 continuous surfaces on N-sided regions their smoothed surfaces are constructed by the integral smoothing operation with displaced integrals. The final smoothed surfaces are C1 continuous with the original surfaces on the boundary.