非圆信号的贝叶斯稀疏重构阵列测向方法

对信号非圆特性的有效利用能显著改善子空间类阵列测向方法的性能,但难以弥补此类方法在低信噪比（SNR）、小样本等信号环境适应能力方面的局限。本文引入贝叶斯稀疏学习（SBL）技术以解决非圆信号的波达方向（DOA）估计问题,在结合信号非圆特性的同时对入射信号的空域稀疏性加以利用,通过将非圆信号阵列输出协方差矩阵和共轭协方差矩阵在预先定义的空域字典集上进行稀疏重构,得到入射信号的空间谱重构结果,并依据其谱峰位置估计各信号的方向。该方法对独立和相关信号都具有较好的适应能力,仿真结果验证了该方法在信号环境适应能力和相关信号测向精度等方面的优势。     

非均匀线阵数字多波束测向算法研究

提出了一种适用于非均匀线阵的数字多波束测向方法,该方法首先通过数字配相法形成同时多波束,然后根据目标信号在相邻三波束的输出值来估计目标方向,通过给出数字阵列雷达的系统架构,建立非均匀线阵信号模型,对上述方法进行了计算机仿真分析,仿真结果证明了该方法的有效性     

回溯降维相干分布式非圆信号DOA快速估计

在相干分布式非圆(CDNC)信号波达方向(DOA)估计中,针对阵列输出矩阵扩展后维数增加带来的较大运算量问题,基于降维的多级维纳滤波(MSWF)技术,引入回溯优化思想,提出了一种快速估计算法。该算法首先利用信号非圆特性扩展阵列输出矩阵,然后通过MSWF递推分解快速求出信号子空间,避免了计算阵列协方差矩阵及特征分解,并且在递推过程中引入回溯优化机制提高了各级匹配滤波器的估计性能,最后由最小二乘(LS)或者总体最小二乘(TLS)得到DOA估计。仿真分析表明,所提算法与相干分布式非圆信号旋转不变子空间算法(CDNC-ESPRIT)性能相当,但复杂度得到了大幅度降低,相比于基于MSWF的非圆信号快速子空间(NC-MSWF-FS)算法,在较小的复杂度代价下大幅度提升了低信噪比时的估计性能,并且对初始参考信号的选取具有了较强的鲁棒性。     

三阶非圆齿轮泵的流量脉动及可滚齿性研究

随着齿轮泵向高压大流量低噪声方向发展,提出了一种低困油、少脉动的非圆齿轮泵,并建立相应的节曲线模型。通过2个三阶椭圆齿轮作为工作齿轮的情形(称为3-3组合)、3个三阶椭圆齿轮作为工作齿轮的情形(称为3-3-3组合)在流量和流量脉动率方面的对比,确定3-3-3组合作为非圆齿轮泵的主要结构。非圆齿轮轮齿都有特定的啮合位置,利用坐标变换法分析了非圆齿轮的齿廓方程,为CAD建模和仿真分析提供了理论依据。用图形形式直观地反映出不同阶数非圆齿轮的凸性判别,得到三阶非圆齿轮能用滚齿法加工的条件,为非圆齿轮的加工工艺路线明确了方向。     

基于静态小波变换的雷达信号特征点检测方法

提出了一种基于静态小波变换的特征点检测方法,该方法能够精确定位特征点的位置,并且对输入信号的平移不敏感。利用静态小波变换系数的梯度和幅值构造一个准则函数,初步确定候选特征点出现的位置,再根据小波模极大值随尺度变化的李氏指数规律确认特征点。仿真试验证明,该算法能够在多种噪声干扰下有效检测出特征点。     

非圆齿轮-槽轮机构的运动学分析

基于槽轮机构工作时具有柔性冲击,输出转速平稳性差,通过建模仿真分析可得出增加径向槽数可降低槽轮机构柔性冲击,提高其输出转速的平稳性。在槽轮安装中心距及径向槽数一定的条件下,通过电机输出单向变速运动来驱动槽轮机构,可以优化槽轮机构的输出特性,改善其工作性能;根据非圆齿轮传动特性,通过matlab软件设计非圆齿轮副与槽轮机构串联组合系统,由电机匀速驱动非圆齿轮来再现单向变速函数,也能实现工程中对槽轮机构输出运动的要求,从而为串联机构中非圆齿轮的反求设计和优化设计提供了较好的研究方法。     

小波域的自适应波束形成算法

在分析传统自适应波束形成的基础上,首次提出了一种小波域的自适应波束形成算法。与通常的自适应波束形成算法相比,该算法利用小波变换对小波空间进行了分解,信号经小波变换自相关性会下降,收敛速度提高,同时在此分解过程中,根据信号与白噪声在不同尺度上的小波变换模极大值表现完全不同的特性进行信号的消噪。理论分析和仿真结果表明了该算法收敛速度较快,且计算量增加较少,易于实时实现,而且具有较好性能。同时仿真实验表明该算法收敛速度与小波基和尺度的选择有关,尺度越大收敛速度越快;对于同一小波基系列,小波基的正则性越好收敛速度越快。     

一种盲多波束形成GNSS天线阵抗干扰算法

天线阵抗干扰是现代卫星导航接收机抗干扰的重要手段。传统的天线阵波束形成类算法能够在抑制干扰的同时提升抗干扰后输出信噪比,但是在信号捕获阶段,由于缺少先验信息的支持,该类算法无法在信号方向形成增益。因此,提出了一种盲多波束形成的天线阵抗干扰算法,通过形成多个波束覆盖天线阵上半球面,可在无先验信息的条件下对卫星信号形成增益,从而提升信号捕获阶段信噪比,使得接收机在干扰环境中具备更强的信号捕获能力。仿真结果表明:与传统的天线阵抗干扰算法相比,提出的算法能够在有效抑制干扰的同时显著提升接收机信号捕获成功率。     

具有状态识别特征的引信用电磁拔销器

电磁拔销器可利用得失电原理实现引信的安全状态可恢复功能。为了使引信或安保机构能够简便获得电磁拔销器已完成解保程序或已恢复安全状态的信息,提出具有状态识别特征的引信用电磁拔销器,在目前使用的电磁拔销器结构的基础上增加了触发部件和信号输出部件,将其工作过程同步为信号输出部件通断的过程,使引信或安保机构通过信号采集就可获得安全状态信息。结果表明:该电磁拔销器工作状态稳定,信号输出可靠,最小响应时间为3 ms。     

一种基于特征空间的自适应天线旁瓣相消算法

把常规自适应天线旁瓣相消算法和特征空间技术相结合,提出了一种新的自适应天线旁瓣相消算法。该算法把常规自适应天线旁瓣相消算法的权矢量向由干扰特征矢量组成的干扰子空间投影,避免了由小特征值对应特征矢量组成的噪声子空间对权矢量的影响,与常规自适应天线旁瓣相消算法相比,该算法具有更好的干扰对消性能,其输出干扰对消比和波束方向图都能在很少的快拍下收敛。计算机仿真结果证实了这种算法的有效性。     

Broadband focusing for partially adaptive beamforming

A broadband adaptive beamforming approach based on the concept of signal-subspace alignment is formulated and contrasted with the conventional approach. The proposed method involves a preprocessor that focuses the signal spaces at different frequencies to a common one and a narrowband beamformer following the preprocessor. The merits that result as a consequence are partial adaptivity due to single frequency weights and decorrelation of coherent signals thus combating signal cancellation. The latter effect is studied by deriving expressions for the desired-signal distortion in a minimum variance distortionless response (MVDR) beamformer and analyzing them. Implementation issues of the preprocessor are addressed. Simulation results confirm the utility of the focusing preprocessor     

空时自适应处理张量波束成形器的外积合成法

为了解决空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing，STAP）对足量平稳训练快拍的要求，给出了一种设计STAP张量波束成形器的新算法——空时自适应处理张量子波束合成（TSS-STAP）法。分析表明：STAP中所需要的张量波束成形器，可首先在张量的各个子维度上分别进行子波束成形器的设计，然后再由张量的外积运算合成各子波束成形器而得到。进一步分析表明：由于本文算法可在较低自由度（DoF）的子维度上对张量波束成形器进行设计，因此降低了设计所需要的训练快拍数和计算复杂度，同时也实现了有效的去相关处理，使得其在非均匀杂波环境下有更好的目标检测性能。在仿真实验中，所提算法有效提升了目标检测结果，同时降低了目标检测所消耗的时间。     

Cumulant-based blind optimum beamforming

Sensor response, location uncertainty, and use of sample statistics can severely degrade the performance of optimum beamformers. We propose blind estimation of the source steering vector in the presence of multiple, directional, correlated or coherent Gaussian interferers via higher order statistics. In this way, we employ the statistical characteristics of the desired signal to make the necessary discrimination, without any a-priori knowledge of array manifold and direction-of-arrival (DOA) information about the desired signal. We then improve our method to utilize the data in a more efficient manner. In any application, only sample statistics are available, so we propose a robust beamforming approach that employs the steering vector estimate obtained by cumulant-based signal processing. We further propose a method that employs both covariance and cumulant information to combat finite sample effects. We analyze the effects of multipath propagation on the reception of the desired signal. We show that even in the presence of coherence, cumulant-based beamformer still behaves as the optimum beamformer that maximizes the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR). Finally, we propose an adaptive version of our algorithm simulations demonstrate the excellent performance of our approach in a wide variety of situations     

基于独立成分分析的混合LFM信号检测

混合LFM信号广泛存在于实际信号环境巾,对其检测极其重要。对有严重交叉项的混合LFM信号的检测十分困难,因此提出了一种基于独立成分分析的混合LFM信号检测法。通过盲源分离提取各独立成分,利用时频分布矩阵的联合对角化法抑制交叉项,再由各成分信号自项求和重构Wigner-Ville分布,采用Wigner-Hough检测各LFM成分。分析了Wigner-Hough变换输入信噪比和输出信噪比的关系,仿真验证了算法的有效性,得出随着样本点数的增加,在低信噪比条件下,能获得好的检测性能的结论：     

鲁棒成形极化敏感阵列波束的方法及极化估计

基于极化敏感阵列,提出了一种鲁棒成形阵列波束的方法。该方法首先将阵列的数据模型进行了重新描述,从而获得了信号波达角(DOA)和极化解耦的模型。借助于该模型并对信号的两个极化方向分别进行鲁棒约束,设计出了一个新的鲁棒空域波束空间成形矩阵,利用该矩阵可以获得信号两个极化分量的鲁棒估计。基于特征值分解的方法,最后给出了估计信号极化参数的方法。分析和数值仿真实验均表明:提出的方法,在对DOA估计误差以及阵列位置误差等造成的阵列失配具有较强鲁棒性的同时,也能有效抑制干扰和噪声,进而提升了极化参数估计的性能。     

含局部非线性的月球探测器软着陆动力学模型降阶分析

为准确预估探测器着陆冲击过程的动力学响应,采用非线性有限元方法建立了探测器软着陆动力学模型,能够较全面地反映出各种非线性因素。针对非线性有限元求解耗时长的弱点,考虑到探测器的局部非线性特性,利用广义动力缩聚（GDR）方法建立了月球探测器中心体的降阶模型。提出了一种基于脉冲响应函数的模态截断准则,在广义动力缩聚方法的基础上筛选少数几阶模态影响系数（MIC）较高的模态表征中心体的加速度响应,能够进一步降低模型的阶数。将降阶的中心体模型与含非线性的缓冲机构连接后进行的软着陆动力学分析能够准确而快速地预估探测器测点的加速度响应,与非降阶模型对比,计算时间缩短了75.5%,加速度响应的相对峰值误差控制在5%以内。数值仿真表明,广义动力缩聚方法能够有效地解决传统非线性有限元方法求解效率低的问题,本文所提模态截断准则的优点是适于求解模态密集问题并且与系统的输入输出无关。     

光纤陀螺随机振动条件下输出信号的相关检测

对光纤陀螺振中输出信号进行频谱分析,发现在某些频率点下幅值很大,造成振动过程中陀螺存在较大的振中零偏漂移。本文提出了采用相关检测技术对误差信号进行分析的方法,理论仿真表明相关检测可提取噪声中隐含的周期性信号,研究发现了陀螺机械封装及工装固定是产生上述试验现象的主要影响因素,提出了相应的改进方案并进行了试验验证。试验证明理论分析正确,改进方案使陀螺振中零偏漂移降低了一个数量级。     

二阶系统输出响应及输入信号恢复的仿真

介绍用数学方法推导出二阶系统信号恢复的计算方法,并用算法语言在计算机上模拟出当其输入信号为标准半正弦波进的输出信号,以及当输出信号为计算出的信号时模拟恢复出原输入信号,并讨论了在该算法的数学推导及模拟实验的基础上恢复动态信号的可能性。     

Tracking of conventional beamforming with hydrophone array ofvarying geometry

In conventional beamformers of a large towed hydrophone array of fixed linear array geometry the sensors may be displaced from their nominal positions due to various kinds of force on the array. The displacements are usually time varying and can severely degrade the performance of the beamformer. This problem is approached by restoring the sensor output signals before beamforming by adaptively tracking and compensating for the displacements. This approach does not require modifications of the conventional shipboard beamformer and hence can be used cost-effectively to upgrade existing conventional systems. Two adaptive algorithms are used for two different cases: known sensor moving trajectories and unknown trajectories with relatively small displacements compared with the intersensor spacing. Tracking performance of the algorithms is analyzed. Simulation results show that for known sensor trajectories the algorithm significantly improves the performance of the conventional shipboard beamformer whereas only limited improvement can be achieved when the trajectories are unknown