一种新的自聚焦相干宽带DOA算法

传统的基于相干信号空间聚焦的宽带DOA算法具有良好的空间分辨能力、较低的信噪比门限,但必须通过角度预估计来构造相应的聚焦矩阵.本文提出了一种不需要角度预估的相干宽带DOA算法,直接利用阵列接收数据构造聚焦变换矩阵,避免了预估计角度对聚焦变换的影响,同时降低了算法的运算量.计算机仿真表明该算法是切实可行的.     

基于波束域的子空间正交性测试宽带DOA估计方法研究

投影子空间正交性测试(Test of Orthogonality of Projected Subspace:TOPS)算法通过测试宽带信号各频率点上噪声子空间和信号子空间之间的正交性对目标方位进行到达角估计(DOA:direction-of-arrival)。此算法对参考频点上的信号子空间的估计依赖性较大,因此存在较多伪峰,低信噪比条件下性能差等缺点。针对该问题,提出一种基于波束域的宽带DOA估计方法。该方法通过将阵列接收信号转换到波束域,在波束域中利用信号带宽内各频率分量的波束域方向向量与噪声子空间之间的正交关系构造判决向量,根据判决向量搜索空间谱的极大值对应的角度进行DOA估计。该方法不需要进行角度预估,避免了TOPS算法中常出现的伪峰,降低了信噪比分辨门限,减少了计算量,具有较好的估计效果。将该方法分别运用到均匀圆阵和线阵上,通过仿真对比和海试实验数据的处理,证明了本文所提方法的有效性。      

一种快速的宽带相干源DOA估计算法

在现有的投影子空间正交性测试(TOPS)基础上,提出了一种解决宽带相干信源的快速空间谱估计的新方法。该方法通过将窄带快速子空间算法和能量门限算法相结合运用到频域子空间正交性测试算法中,对每个过门限的窄带信号运用窄带快速子空间算法,将共轭重构运用到TOFS算法对宽带相干信号进行目标达到方向(DOA)估计。该算法不需要角度和参考频率的预估计,且去相关处理简单易实现,运算量降低,是一种快速的宽带相干源DOA估计算法。通过计算机仿真结果,验证了该算法在信噪比6 dB以上有较小的均方根误差及较高的分辨概率。     

基于TOFS的宽带信号波束空间DOA估计

频域子空间正交性测试(TOFS)方法是宽带信号DOA估计的一类重要算法。TOFS无需进行聚焦,避免了角度的预估计,在中等信噪比时性能较优,但该方法信噪比门限较高。文中利用均匀线阵模型,将波束空间方法应用于TOFS算法,在降低分辨信噪比门限的同时减少了TOFS算法的运算复杂度。通过仿真验证了新方法性能优于TOFS算法。     

脉冲噪声下相干宽带信源的求根ISM算法

非相干信号子空间方法(Incoherent Signal Subspace Method, ISM)无法处理相干宽带信源且运算量较大,在脉冲噪声下,由于二阶相关矩阵无法收敛,基于ISM算法的波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计也将失去韧性,为此对ISM算法进行了改进。首先将等间距线阵输出矩阵在频域进行分解,根据各频率分量对应的归一化功率设置门限值,对大于门限的频率分量构建分数低阶相关矩阵(Fractional Low Order Covariance, FLOC),并进行修正以解相干,再对修正后的各低阶矩进行特征值分解并提取噪声特征矩阵,列多项式求根。最后取算术平均,可得相干宽带信源的DOA估计,通过计算机仿真,改进的ISM算法在脉冲噪声下可处理相干宽带信源的DOA估计,且稳健性较好。     

一种基于Bessel函数的宽带DOA估计方法

提出了一种基于Bessel函数的宽带相干信号子空间DOA(Direction-of-Arrival)估计方法,新方法不需要角度预估,避免了角度预估误差对DOA估计结果的影响。仿真结果证明了方法的有效性。     

宽带信号源数目和DOA快速估计

宽带信号源数目估计与其波达方向（DOA）估计是紧密相连的。文章综合考虑信号源数目和DOA估计,从减少算法的运算量出发,提出了一种新的宽带信号源数目和DOA快速估计方法。该方法首先利用多级维纳滤波器（MSWF）算法来估计信号子空间,避免了特征分解方法估计信号子空间所需要的大运算量;然后基于信号子空间的旋转不变性,提出了一种新的宽带信号源数目估计快速算法;最后利用信号子空间的旋转不变性来估计DOA,避免了谱峰搜索所需要的大运算量。计算机仿真试验验证了此方法的有效性。     

宽带相干信源DOA估计算法

针对现有宽带相干信源DOA估计算法存在的问题,提出了一种解决宽带相干信源空间谱估计的新方法。简述了宽带阵列信号模型以及投影子空间正交性测试(TOPS)方法,并深入分析了TOPS不能适应相干信号的实质。通过将矩阵共轭重构算法引入TOPS算法中,解决了TOPS算法不能处理相干信号的问题。此方法不仅提高了抗相干信号的能力,而且在聚焦中不需要角度的预估计。数值仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

宽带子阵域特征空间稳健对角减载波束形成

针对宽带子阵域自适应波束形成器在实际使用中稳健性下降、对弱信号的检测能力受信噪比限制的问题,提出了一种宽带子阵域特征空间稳健对角减载自适应波束形成方法.首先提出利用子阵域特征空间投影法修正导引向量并得到球形不确定集的估计,再利用RCB（Robust Capon Beamformer）算法得到约束条件下的最优权值.另一方面,利用子阵域互谱密度矩阵的最小特征值作为子阵域非相关噪声功率的估计并进行对角减载,以最优权值对减载矩阵波束形成得到子带波束输出,对每个窄子带重复上述处理,再将结果非相干叠加即可得到本文方法的最终结果.理论及实验分析表明方法能提高自适应波束形成器的稳健性及输出信噪比.     

一种新的宽带DOA估计方法

提出了一种新的宽带DOA估计方法:频域子空间正交性测试方法(TOFS:Test of orthogonality of frequency subspace).该方法通过同时测试频域信号共同带宽内各频段噪声子空间与阵列流形之间的正交性来进行DOA估计.与宽带相干信号子空间方法不同,TOFS方法不需要任何初始值的预估及聚焦操作.与宽带非相干信号子空间方法也不同,TOFS方法同时测试各频段噪声子空间与阵列流形之间的正交性.本文仿真了TOFS与IMUSIC、CSSM、TOPS的性能比较.仿真结果表明TOFS方法在中等信噪比以上时有较好的性能,且避免了TOPS方法中常出现的伪峰.     

“数字信号处理”课程学习兴趣的培养

本文针对当前高校"数字信号处理"课程的教学现状,分析了改进课堂教学方法、利用Matlab平台和多媒体辅助教学手段,以及提升教师整体素质对激发学生学习兴趣、提高学生自主学习能力的作用。近两年学生考试成绩分布及网上评教验证了学生学习自觉性的提升有助于加深学生对抽象概念的理解与掌握,教学质量也随之取得了质的提高。     

电子电路的抗干扰方法与技术

在电子电路中,干扰的大量存在,将会影响电路的正常工作。文章分析了电子电路中常见干扰及相应的抑制措施。     

基于PC机材料力学微应变自动检测方法研究

材料力学微应变测量实验中，试件在较小负荷作用下所产生的应变信号十分微弱，而各种噪声较被测应变信号强很多倍，因此在信号检测时要设法提高信号的信噪比。实验证明常规的信号检测方法不能够有效地检测出有用信号，这就要求采用微弱信号检测的方法来对被测信号进行处理以实现微弱应变信号的有效检测。     

外场RCS测量常用标校方法分析比较

介绍了标校球标校法和信号源标校法,从标校精度、试验设施复杂程度、受气象条件影响程度等方面分析比较两种方法不同之处,为RCS测量中标校方法的选择提供了参考依据.     

宽带信号的中频正交采样

在回顾并对比低通滤波法、插值法和多相滤波法三种中频正交采样方法的基础上,研究它们在宽带信号情况下的适用性,讨论宽带信号的中频正交采样方法及其工程实现,并进行计算机仿真。结果表明,低通滤波法更适合于宽带信号的中频正交化处理。     

基才Delphi的DDS可视化新型任意传号发生器

以FPGA为核心,TFT实现图形与菜单界面,USB1.1与Delphi7.0完成与上位机接口及图形操作界面,对低频段采用时钟分段分频法,在MCU的控制下实现DDS低频高精度双通道±8 V,0.01 Hz～10 MHz正弦波等常规波形外,还能输出数码流、调制信号、随机噪声、扫频信号及时域/频域自定义波形,信号参数均可步进在线可调。实验表明该设计是行之有效的,在介绍系统设计思想的同时,重点讲述FPGA设计、信号输入方法及提高低频段时域精度的措施等。     

一种新的宽带DOA估计方法

总结了宽带信号子空间类DOA估计方法,提出了一种新的构造聚焦矩阵的方法,新方法基于预估角度和宽带信号带宽内各个频点上对应的阵列流形的奇异值分解,所构造的聚焦矩阵为酉矩阵,在聚焦过程中没有聚集损失。比较了新方法与旋转信号子空间方法（RSS）在分辨两个相邻较近信号源时的性能,新方法与RSS方法性能相当。仿真结果证明了算法的有效性。     

一种改进的CFICA盲分离算法的研究

复信号快速盲分离算法(CFICA)是一种快速有效的盲信号分离方法,但它常因敏感于分离矩阵的初始值而得到较差的分离效果,首先提出一种与牛顿下降法相结合的改进CFICA,并在高斯白噪声信道中对三路复值信号进行仿真实验,结果表明,改进的算法在分离质量和效率上较原算法有明显提高.     

Bootstrap方法在水声信号检测中的应用

提出Bootstrap方法的水声信号检测技术,将Bootstrap方法的数字仿真与经典统计学有机结合起来,利用小子样数据进行统计计算。对信号处理中的统计指标准确度进行评估并对小样本情况下参数值进行估计。采用高斯白噪声背景下的单频信号检测,对所研究的方法进行仿真验证。结果表明,该方法在进行水声信号的检测时是可行的、有效的。     

恒电量测试系统极化信号检测电路的设计

恒电量法是一种新兴的电化学测试方法。介绍了基于AD 622和AD1674的恒电量极化信号检测电路的设计，并对以80C31微处理器为控制核心的恒电量腐蚀监测系统的结构进行了阐述。