基于经验模态分解的多普勒信号提取

为提高引信目标信息利用水平,针对连续波多普勒体制无线电引信,研究了经验模态分解(EMD)对非平稳多普勒信号的提取。EMD能够自适应地将多普勒信号提取到窄带的子带中。借助仿真手段,按对空、对地两种引信目标信号,分析对比了EMD和小波变换对多普勒信号的提取。仿真结果表明:EMD更适合于对地目标多普勒信号的提取,而在对空目标的多普勒信号提取上不如小波变换。     

基于短时傅里叶变换的毫米波引信地面目标识别

针对毫米波引信对地面背景中目标时域检测时地杂波影响较大影响识别的问题,提出基于短时傅里叶变换(STFT)的毫米波(MMW)地面目标识别算法。该算法的实质是提取毫米波引信信号频谱中的有效多普勒频率特征信息,用短时傅里叶变换分析实测的引信多普勒信号。在MATLAB软件下用外场实测数据进行试验验证,验证结果表明了短时傅里叶变换方法对地面目标检测、识别的可行性,可以有效地判断出背景信号中有无目标。     

基于匹配空间变换的群目标信号分离与重构

针对窄带雷达获取的弹道中段群目标回波错综交叠、难以分离的问题,提出了一种基于匹配空间变换的群目标微多普勒特征提取方法.在构建群目标模型的基础上,利用自相关法提取出各子目标的微动周期,并结合微多普勒曲线变化规律,构造出对应的匹配空间.最后利用能量峰值搜索法结合CLEAN算法,依次估计出该子目标各散射点参数,并重构出回波信号.仿真结果表明,该方法能够克服背景噪声和信号混叠的影响,较好的实现了中段群目标的分辨.     

基于双谱分析的毫米波多普勒引信目标检测

双谱分析在雷达信号处理中已得到了应用,但未见在毫米波引信中应用,因此,提出将双谱分析法引入毫米波多普勒引信的目标检测中。该方法通过采用双谱及双谱对角切片进行毫米波回波信号的特征分析及特征提取,利用提取的特征进行有无目标的判别。试验表明:双谱分析用于毫米波多普勒引信对复杂背景中地面目标检测的识别率高于短时傅里叶变换(STFT)对信号的检测识别。     

基于时频分析的伪码调相引信自适应干扰对消器设计

时频分析是识别宽带扩频信号中窄带干扰的有效方法。采用扩展离散Wigner-Ville分布( EDTWD)的时频分析方法提取和重构伪码调相引信回波信号中的窄带干扰,然后通过自适应干扰对消将干扰消除。该方法不需要干扰信号的先验知识,滤除干扰的同时使目标回波信号失真很小,也适用于存在多个干扰源的情况。介绍其算法原理和设计过程,并给出仿真结果。     

毫米波探测器自旋微多普勒信号仿真方法

针对高速交会毫米波探测器在近场区由于自旋导致的微多普勒效应、信号间断问题,提出了毫米波探测器自旋微多普勒信号仿真方法。该方法从构建弹丸交会段的自旋水平运动模型出发,采用刚体姿态分析及点波束回波分析法,精确分析此飞行条件下的回波特性。仿真结果表明,由旋转导致的探测器回波多普勒频率、功率呈周期性变化且与旋转速度、载体形状有关。仿真方法有助于对复杂运动状态下探测器回波信号的分析与建模。     

鱼雷声引信目标回波高精度频率估计方法

针对鱼雷与潜艇交会近场区体目标效应对多普勒频率估计精度的影响,提出了一种快速高精度提取潜艇回波多普勒频率信息的频率估计方法。该方法是基于Rife算法和Quinn算法的联合频率估计方法,充分利用Rife算法运算量小,易工程实现的特点,同时结合Quinn算法良好抗噪性能进行快速频率估计。针对Rife算法和Quinn算法在离散傅立叶变换（DFT）量化频率点附近估计误差偏大的问题,采用对Rife算法和Quinn算法频率修正项进行加权的方法提高该区域的频率估计精度。仿真结果表明,该方法计算量小、频率估计性能稳定且估计均方根误差在整个频段上比Rife算法和Quinn算法更接近克拉美-罗下限,能较好满足反潜鱼雷主动声引信实现精确炸点预测的要求。     

EMD和Elman神经网络在滚动轴承故障诊断中的应用

针对滚动轴承故障信号的特点,提出EMD和Elman神经网络结合的滚动轴承故障诊断方法。以滚动轴承振动信号为研究对象,首先对信号进行经验模态分解（EMD）,提取包含主要信息成分的本征模函数（IMF）分量,将IMF的能量比作为特征向量输入Elman神经网络进行网络训练和故障识别,实现滚动轴承的故障诊断。结果表明,EMD方法能按频率由高到低把复杂的非平稳信号分解成有限个IMF分量,具有自适应的特点,有效地突出轴承故障特征;而Elman神经网络能直接反映动态过程系统的特性,达到很好的识别效果。     

基于变分模态分解的进动目标微多普勒特征提取方法

针对在低信噪比条件下微动特征不能有效提取的问题,提出基于变分模态分解(VMD)的微多普勒特征分析方法。该方法对Gabor时频分布结果进行高斯平滑滤波处理并结合VMD将微动曲线分解成若干独立曲线,由分解得到的曲线结合其微多普勒曲线特征来估计目标的自旋频率和锥旋频率。仿真结果表明,该方法能够在低信噪比条件下将目标的微动曲线分解成若干独立曲线,并获得其微动频率。     

一种新的混合信号调制识别方法

在现代电子对抗和通信侦察中,共信道通信信号的调制模式识别是重要的研究课题。经验模态分解(EMD)是一种处理非平稳信号的新方法,但标准EMD方法存在模式混叠问题。文中提出了一种基于EMD分解与希尔伯特变换相结合的调制识别新算法,通过在EMD分解过程中多次添加掩蔽信号,用于共信道混合信号的分离,并讨论了所添加的掩蔽信号能够消除模式混叠现象需满足的必要条件。计算机仿真结果表明,该方法对频谱不混叠的单载波混合信号有较好的分离和调制识别效果。     

基于全相位傅里叶变换的多普勒信号频谱提取

针对截断效应和栅栏效应所带来的频谱泄露的问题,提出基于全相位快速傅里叶变换的多普勒信号频谱提取方法。该方法通过全相位快速傅里叶变换算法实时获取多普勒回波信号的幅度信息,进行幅度和频率的修正。理论和实测的多普勒信号仿真表明,相对于短时傅里叶变换,校正的全相位快速傅里叶变换算法提取的频谱更贴近理想多普勒信号频谱,其频谱幅度信息满足峰值识别的要求。     

基于小波变换的数字视频多分辨率编/解码及图像轮廓识别

基于小波变换和Mallat算法的数字视频编/解码及图像轮廓识别,编码端用小波变换将二维图像信号子带分解成1个低频分量和3个高频分量,并结合可编程量化和Huffman编码获得较大压缩比信号的数据比特流,实现数字视频编码.在接收端,用小波逆变换对4个子带信号重构,恢复出原始二维图像信号,实现视频解码.用小波变换的分辨率特性和二维子带谱分析法实现图像轮廓识别.     

利用目标回波多普勒频差的速度估计算法

针对频率步进信号中存在的距离-多普勒耦合现象,提出了一种利用频率步进信号的回波多普勒频差来进行目标速度估计方法。具体的算法是求出相邻两帧相对应的距离单元的数据相位差,该相位差与时间呈正比关系,是邻帧回波多普勒差在时域的体现。通过相位解卷绕和数值拟合的方法求解相位差的斜率,该斜率即为回波多普勒频差,利用回波多普勒频差与目标运动速度成正比的关系估计出目标运动速度。通过仿真试验分析了该算法的测速范围、测速精度和抗噪声性能。     

基于STFT的雷达脉内调制信号类型识别

针对雷达脉内调制信号特征分析中的信号特征提取和自动识别问题,文中提出了一种基于短时傅立叶变换(STFT)的雷达脉内调制信号类型自动识别算法.该算法是在获取信号时频变换规律的基础上,通过频率序列的均方差、序列的自相关,序列的直方图等信息提取了信号的相关特征参数,并利用这些参数的组合作为识别特征对信号类型进行了识别.然后对不同的信号利用该算法做了大量的仿真试验,结果表明该算法简单,运算量小,且对雷达脉内调制信号类型的正确识别率较高.此算法具有一定的实际应用价值.     

基于MUSIC算法的多普勒引信目标定位

利用无线电引信在弹目交会过程中的多普勒频率进行定位时,需要对同时存在的多个变化的频率进行估计,此时常规谱估计方法的分辨率不能满足要求,为此提出基于MUSIC算法的小合成孔径多普勒引信目标定位方法。该方法先采用合成孔径技术来构建小阵元数天线阵列,并对回波信号进行加窗处理,由窗内数据估计阵列输出自相关阵,然后采用MUSIC算法来估计目标不同反射点信号的多普勒频率以实现目标定位。仿真结果显示算法能够实现多普勒频率的高分辨率估计,适合导弹与体目标交会过程中目标多反射点定位。     

MTD雷达的舰速补偿

动目标(MTD)雷达的舰速补偿采用FFT算法的多普勒滤波器组。利用傅立叶变换加权旋转因子的移动,使信号频谱移动量抵消舰速引起的多普勒频率偏移量来实现舰速补偿。当舰速造成动静目标回波频谱太近时,须改变其相参信号实现补偿。     

基于时频与快速熵的IFF辐射源个体识别方法

针对目前敌我识别(IFF)辐射源信号的细微特征分析研究不足与个体识别效果差的问题,提出了基于时频与快速熵的IFF辐射源个体识别方法。该方法利用集成固有时间尺度分解(EITD)将采样信号自适应分离为若干含有细微特征的信号分量,以分量求和的方式重构信号并选用快速样本熵表征辐射源信号无意调制特征并作为个体识别的依据,采用支持向量机(SVM)进行分类识别。仿真结果表明,相较于基于经验模态分解(EMD)和基于固有时间尺度分解(ITD)的辐射源个体识别方法在识别精准度与识别效率方面有较大提升。     

无线电引信频域恒虚警率目标检测算法

针对无线电引信时域信号处理在小目标检测中的不足,根据CA-CFAR(单元平均恒虚警率)检测理论以及PD(脉冲多普勒)雷达回波频谱特性,设计了频域CFAR(Constant False Alarm Rate恒虚警率)目标检测算法。算法通过对回波信号作时频域变换,在频域上,以频率为单元对当前检测与历史平均检测作比较来检测目标存在。以FPGA+DSP搭建的硬件信号处理平台对算法的半实物仿真表明:该目标检测算法对小目标信号具有较好的检测效果。     

基于维特比算法的引信多普勒信号频率估计方法

针对目前在靶场试验中光学测量、声学测量、GPS测量等脱靶量测量方法需要配备专用设备,数据处理比较复杂,且不能在试验后快速提供测量结果,以及无线电测量方法中试后多普勒信号频率估计时存在的问题,提出基于维特比算法的引信多普勒信号频率估计方法。该方法能够处理连续波体制无线电引信获得的多普勒回波信号,利用改进的维特比(Viterbi)方法提取其时频特征点,然后按照多普勒信号的函数模型进行拟合分析,可以得到多普勒信号的函数估计,进而可以得到脱靶量的参数估计。仿真实验结果表明,在信号中存在一定噪声干扰的情况下,新型多普勒频率估计方法在估算连续波无线电引信多普勒信号的频率和脱靶量参数时具有较高的准确度和抗噪声能力。     

一种多通道调相回波信号模拟技术

介绍了一种适用于PD引信的多通道调相回波信号模拟技术及应用系统。针对引信比幅比相复合探测的特点,通过对引信载频与DDS产生的带有相位信息的多路中频信号进行上下变频实现目标回波的多普勒频率和相位特性模拟。通过发射检波同步处理方法和视频延时实现目标回波的距离延时模拟。通过四个独立目标回波输出通道实现比幅比相的模拟,模拟系统用于引信目标方位识别的功能测试。