基于互相关与混沌理论相结合的水下目标信号检测

鉴于当前传统的检测理论基础上的噪声抑制技术其指标已达极限,为了弥补互相关方法应用的局限性,文中将常规互相关检测方法与混沌检测方法相结合,构成一个新的微弱正弦信号检测系统,通过混沌系统相轨迹变化来检测目标信号,实现了强噪声背景下弱信号的检测,并用梅尔尼科夫函数给出了系统出现混沌状态的阈值。仿真结果表明,该检测系统对被强噪声覆盖的微弱正弦信号非常敏感,对任何零均值噪声具有极强的抑制能力。     

脉冲激光引信微弱回波信号数字检测技术研究

回波检测是脉冲激光引信工作的关键环节之一。其基本的数字检测方法是对微弱脉）中信号多点采样并求和后利用信号的相关性和噪声的非相关性来提高输出信噪比。在分析了多脉冲积累特点的基础上,研究了单脉冲积累方法,提出了复合积累方法。探讨了诸积累方法的优缺点,并进行了仿真,仿真结果与理论分析相吻合。最后给出了复合积累方法的原理框图和软件流程图。     

基于互相关时延估计的激光引信远距离定距

激光引信远距离定距目标回波微弱、信噪比低,针对传统脉冲式激光测距方式探测困难且测量误差大的难题,提出了基于互相关时延估计的数字化激光引信远距离定距方法。该方法首先通过快速傅里叶变换将发射脉冲和回波脉冲由时域变换到频域,然后对发射脉冲串序列的傅里叶系数进行共轭运算,并与回波脉冲串序列的傅里叶系数相乘,最后通过快速傅里叶逆变换得到互相关函数,对互相关函数进行峰值检测得到回波时延,从而实现目标定距。实验结果表明:该方法可以在低信噪比下实现目标定距,有效增加了激光引信的定距距离,最大测量误差为0.35 m,误差主要来源于回波脉冲的展宽。     

一种非线性振子的电路模拟及其在微弱信号提取中的应用

针对数值方法求解Duffmg振子随机共振行为存在的不足,提出釆用电路模拟Duffing振子的方法,以满足实时性需求,并将该方法应用于微弱信号的提取。引入了ー种变量替换,通过这种变换可以处理频率超出随机共振理论要求范围的信号,以满足工程实际应用。实验表明：该方法适合于低信噪比条件下微弱正弦信号的检测,特別是能够从强噪声背景中提取出微弱周期脉冲信号,并且可以保持信号的相位基本不变,其效果优于常规线性滤波方法。     

大气湍流对激光校准轴系的影响

在应用位置敏感探测器技术与激光技术实现大型轴系对中检测的过程中,分析了大气湍流对激光校准检测的影响,提出了采用监测光靶实时检测激光准线漂移,用直线修正实现误差补偿的校正方法。     

微弱电容信号的离散频率测试方法及其硬件电路的实现

硅微惯性器件的微弱电容信号检测一直是微机械研究领域的重要问题,其检测方法及集成电路的实现已成为制约微惯性器件发展的一个重要因素。利用频率信号抗干扰性好的特点将微弱电容信号转换成频率信号,提出了一种利用离散频率测试的方法对加速度信号进行测试,使得所测加速度可以通过各离散频率点与步长频率的倍数关系直接读出,并通过硬件电路实现了该方法,对实验结果进行了验证,与理论仿真结果很相符。     

基于奇异值的小波变换微弱信号消噪法

针对信噪比低、噪声非均匀分布的弱信号消噪效果不佳的问题,提出一种基于有效奇异值分解和小波阈值消噪相结合的方法。通过构造相空间矩阵并对其进行奇异值分解(singular value decomposition,SVD),得到一系列正交子空间;根据信号和噪声对奇异值贡献不同,通过奇异值最小二乘误差判定法进行有效奇异值选择,并利用子空间重构信号。仿真实验表明:本方法提取出的信号完整性更好,信噪比更高。     

复杂海况下舰船微弱信号的时频辨识研究

将时频分析技术应用于复杂海况背景下舰船物理场场微弱信号的辨识研究。分析了Wigner-Ville分布(WVD)检测微弱信号时的交叉项干扰问题,采用高阶Butterworth滤波器进行预滤波,并通过Blackman窗数字平滑滤波(SPWD),抑制WVD交叉项干扰,提高WVD时频分辨率。基于舰船水压场海上测量,对算法进行对比验证,表明该算法显著提高对复杂海况下舰船微弱信号的辨识能力。     

基于二次相关的时延估计方法研究

以空间任意多元传感器阵列为模型,以被动定位算法为基础,针对传统时延估计方法中的互相关算法存在着估计精度不高的问题,提出了一种基于二次相关的时延估计方法。该方法首先对信号作自相关提高信噪比,再将自相关函数和互相关函数作相关处理得到时延值。理论和实验结果都表明:相对于传统的互相关时延估计方法,二次相关法可以明显的抑制噪声对信号时延估计的影响,提高时延估计的精度。     

激光陀螺组合的静态误差标定方法研究

为了提高激光捷联惯性导航系统的导航精度,对惯性器件误差进行了原理上的分析和说明,并针对由国内某型激光陀螺组合器件进行了误差分析.在此基础上建立了精确数学模型,提出了一种简易的且具有较高精度的误差模型参数静态标定方法,给出了计算误差模型参数的数学推导过程和解析表达式.     

机载激光通信稳瞄吊舱设计与跟踪精度测试

针对飞机姿态扰动和强烈震动条件下激光通信中的光轴稳定问题,研制了粗精复合跟踪机构,并对减振器安装结构形式进行了分析,完成了减振系统设计和伺服系统仿真。在此基础上开展了飞机姿态和振动特性测试,根据测试结果,绘制了振动试验曲线。进行室内仿真检测和外场飞行测试的试验结果表明,在大气信道条件下,粗跟踪吊舱跟踪精度优于23.97 μrad,精跟踪精度优于7.03 μrad. 对比实验室和外场测试环境的差异,可知大气干扰引起的光斑闪烁是导致跟踪精度下降的主要原因,为系统指标分配和吊舱跟瞄精度的提高提供了参考。     

基于超声的铅皮导爆索断细药检测方法研究

针对铅皮导爆索的非接触检测存在检测手段有限、检测效率低下、精度不高的问题,提出了一种基于超声的小径铅皮导爆索断细药检测系统,可满足对于此类导爆索断细药情况的精确快速测量。实验和实际使用证明该方法可行,系统运行可靠,可有效提高检测效率和精度。     

基于位置敏感探测器和激光技术队大型轴系中心线检测方法的研究

提出了一种采用位置敏感探测器(PSD)技术与激光技术相结合实现大型轴系对中检测的新方法。该方法以准直半导体激光光束为基准线，采用PSD光靶获取轴瓦位置二维位置信息，再由优化算法实现轴系的对中计算。仿真实验证明，该检测原理正确，检测方法快速简便，减少了轴面型精度的损伤，为轴系标定、校准开辟了新思路。     

大型球面精密磨削的球度判别与误差在位补偿方法研究

提出了一种针对大型球面精密磨削、基于图像识别的球度误差判别和误差在位补偿新方法,主要原理是根据展成法球面磨削原理在球面上形成的磨削迹线形貌特征来判别球面的形状误差。根据球面形状误差,来判别砂轮磨削主轴旋转中心线与球体旋转中心线的几何位置偏差状况,对机床几何误差进行分析和数学建模,在此基础上,提出了展成法球面磨削球度误差的在位补偿方法,并设计了在位补偿装置。实验表明该方法可以有效提高大型球面磨削的形状精度。     

基于多体系统理论的精密检测平台空间误差建模与补偿

针对大口径光学元件精密检测平台的工作特点及影响其空间误差的各项几何误差因素,运用多体系统理论,用低序体阵列描述多体系统拓扑结构,建立一种空间误差数学模型。综合应用激光干涉仪、球杆仪和激光位移传感器等仪器设备,提出大口径光学元件精密检测平台各项几何误差和空间误差的测量方法,并对模型中所涉及的各项几何误差进行了系统分析和全面测量,对空间误差进行补偿。误差补偿实验证明所提模型正确有效,将空间误差从补偿前-70.01~22.14 μm降低到补偿后-4.22~5.8 μm,大大提高了精密检测平台的测量精度。     

惯性导航系统动基座对准对舰舰导弹捕捉概率的影响

采用惯性导航系统的舰舰导弹作为海战场最重要的攻击武器,能否快速准确地在舰艇上对导弹捷联惯性导航系统进行初始对准,是影响舰舰导弹捕捉概率的重要因素。动基座对准误差导弹捷联惯性导航系统作为的初始误差,会随着工作时间增长不断累加,导致末制导雷达开机时导弹散布误差和航向误差角不断增大,将致使末制导雷达的捕捉概率下降。基于动基座初始对准误差对导弹飞行控制误差的影响,以目标位置误差圆分布为基础,建立舰舰导弹捕捉概率计算模型,通过不同条件的参数设置,仿真计算出某型舰舰导弹动基座初始对准误差对目标捕捉概率的影响。结果表明捕捉概率近似线性下降,下降值约为静基座对准时的4.2%~6.5%.