对分析和设计空—时处理结构及算法的多通道机载雷达测量的评估

系统设计研究和详细的雷达模拟已经证实了空－时自适应处理（ＳＴＡＰ）在目标多普勒信号淹没在旁瓣杂波和干扰的情况下实现目标检测的效用。最近美国空军利用在ＳＴＡＰ方面的投资，借助罗马实验室的多通道机载雷达测量（ＭＣＡＲＭ）计划，建立了多通道雷达数据的数据库，以进一步开发适合于实战环境的ＳＴＡＰ结构和算法。一般来说，起初数据不能与模拟数据吻合的一个方面是实际杂波和干扰的非均匀特征。本文研究了非均匀数据对Ｓ     

直接序列扩谱通信中的窄带干扰抑制

对直接序列扩谱信号预处理可以大幅度提高扩谱通信系统抗窄带干扰的能力。近年来对这方面的研究，从线性处理方法到非线性处理方法，到多用户检测方法；从简单自适应，到盲信号处理等，出现了许多好的思路，并一步步改善了扩谱系统抗多种窄带干扰的能力。文章综述了这方面的研究成果，对各种方法进行了分析和评价，重点讨论非线性方法以及码辅助方法，其中，非线性方法讨论的重点是基于隐马尔可夫链的非线性处理方法。     

频率捷变与动目标检测(MTD)兼容技术述评

频率捷变雷达在抗有源杂波干扰、抑制海浪杂波以及提高雷达的探测性能方面,一般来说均优于普通雷达。为了抗雷达箔条和地物、云雨杂波干扰,须采用动目标检测技术。频率捷变和动目标检测是两种不同体制的雷达技术,两者在原理上及对器件的要求上都存在着矛盾。目前,国内外对频率捷变和动目标检测的兼容性还在进行研究。对全相参雷达,已实现了成组捷变与动目标检测的兼容以及随机捷变同频MTD处理;对非相参雷达,还仅仅是实现了二者的并存。本文分析了目前已经采用的、正在研究和可能采用的几种兼容方法的原理,主要性能及优缺点,提出了对两种体制兼容的最佳方案的看法。     

基于低秩与稀疏分解的VideoSAR散射关键帧提取

视频合成孔径雷达(video synthetic aperture radar, VideoSAR)的超长相干孔径观测使得区域动态信息的快速浏览极其困难。为以机器视觉方式自动捕捉地物散射消失-瞬态持续-消失-瞬态持续-消失的关键帧变化全过程,提出了一种子孔径能量梯度(subaperture energy gradient, SEG)和低秩与稀疏分解(low-rank plus sparse decomposition, LRSD)相结合的VideoSAR关键帧提取器。提取器为系列性通用架构,适用于任何SEG和LRSD系列方法相结合的形式。所提技术首要针对同时单通道、单波段、单航迹等有限信息条件的解决途径,有助于打破应急响应场景中难以采集多通道、多波段、多航迹或多传感器数据的应用局限性。基于实测数据处理和多种先进LRSD算法进行了对比验证,其代表性散射信息的充分提取可促进未来快速地理解并浓缩区域动态。     

实测数据的降秩空时自适应处理方法

在实际非均匀环境中，机载雷达数据的非均匀性会恶化杂波协方差矩阵的估计，严重地降低了空时自适应处理器的性能。本文首先用非均匀检测器在非均匀环境下选择辅助距离门，来估计样本协方差矩阵。而后讨论了基于广义旁瓣相消器结构上的两种降秩空时自适应处理方法：主分量法和互谱法，这两种方法都是利用杂波和干扰的低秩属性，用依赖于采样数据的转换矩阵来构造空时自适应滤波器。最后对从Mountain Top计划测得的数据，应用上述两种降秩方法对其进行了分析。仿真实验表明了这两种方法的可行性，减少了计算量，并提高了有效可测收敛性，可有效地提高空时自适应处理器的性能。     

一种改进的星上高光谱异常检测算法研究

为解决传统RX异常检测算法导致的星上高光谱图像异常检测准确率低、成本高等问题,对一种改进的星上高光谱异常检测算法进行了研究。在传统RX异常检测算法的基础上,用噪声自适应主成分变换对原始图像进行变换,选择变换后大于设定的合适信噪比阈值的数据;用局部正交子空间投影(LOSP)算法将相应数据投影到正交子空间获得图像残差数据,通过抑制背景等强干扰信息而突出小概率的异常目标信息;用空域滤波方法提取残差数据的特征,将大部分图像信息以某种标准集中于少数的主成分;对获得的波段子集用中值滤波器滤波,消除噪声干扰;用RX异常检测算子对滤波后的波段子集进行异常目标检测。试验结果证明了算法的有效性,算法通过数据量压缩,降低维度、抑制干扰信息,减少了异常检测处理的数据量以提高异常检测效率和精度。     

非参数化迭代自适应SAR射频干扰抑制方法

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）的成像质量与图像解译精度会因为空间中存在的射频干扰（Radio Frequency Interference，RFI）而下降。本文在加权最小二乘迭代自适应算法的基础上，提出了非参数化的迭代自适应RFI抑制方法。该方法在成像处理前增加了对RFI的预检测环节，在初步检测出存在RFI的数据部分后只对存在RFI的数据进行SG（Savitsky-Golay，萨维茨基·戈莱）卷积平滑处理以提升对弱RFI的检测能力。利用带阻滤波器滤除存在干扰的频段后，使用迭代自适应处理在频谱中估计出被去除频段中的信号分量以获得期望的距离谱。与利用传统距离频率滤波方法进行RFI抑制相比，所提出的方法在图像细节保持方面效果更优，避免了因频谱不连续而导致的旁瓣增加，且运算效率更高。     

基于联合定轨策略的星间相对测量自主定轨亏秩问题的改进

发展基于天基测控网的卫星测控定轨技术是克服传统地面测控方式缺陷的有效手段,而仅仅利用天基星间测量信息进行自主定轨易产生亏秩现象.为消除亏秩问题进一步提高定轨精度,本文以位置速度矢量作为轨道改进状态向量,对基于星间相对测量自主定轨亏秩问题的本质进行了再探讨,针对星间相对测量的三个应用领域中继卫星系统、编队卫星星座、双星定位系统提出了基于联合定轨策略的天地基测量信息融合的改进措施.以双星定位系统为例提出了数值融合联合定轨算法,并进行了联合定轨仿真实验.仿真计算结果表明,基于数值融合算法的联合定轨策略能够大大改善法方程系数矩阵的性态,两天观测数据下用户星定轨精度可以达到11.26米.     

对数据后处理雷达的幅度控制干扰技术研究

数据后处理雷达通过对接收到的回波信号进行数据分析处理,提取真实目标和欺骗干扰信号的幅度起伏差异,实现对欺骗干扰信号的检测和抑制。为了破坏数据后处理雷达在幅度域的抗干扰能力,对雷达回波信号进行分析处理,在产生欺骗干扰的基础上,进一步对其进行幅度控制,产生幅度上与目标回波也相关的欺骗干扰。仿真结果表明该方法对数据后处理雷达有很好的干扰效果。     

北斗B1信号干扰检测方法研究

基于一般干扰检测算法,结合北斗B1信号的特征,提出了改进的分段干扰检测方法。将待检测信号进行分段,设置多个干扰检测门限,得出干扰频点的位置。利用干扰数据和实测北斗B1信号数据对分段干扰检测方法进行验证,结果表明:分段干扰检测方法可以有效检测出北斗B1信号中的干扰,且检测时间较短,结果较为准确。     

导航设备的多信号采样与处理

导航设备的集中监控，需要对设备以及和设备相关的环境多点模拟量进行检测，在各检测点进行数据取样或设置传感器，通过多路模拟开关和模数转换器件对各个模拟量进行模数转换，取得相应的数据以供主机处理。因为远距离传输容易受到干扰，数据采样点或探头的路数受到选用器件的限制，所以多信号的采样与处理应集中在机房完成，并提供传输方案，以便后期的软件处理工作。对于目前使用的大多数国产设备和较老型号的进口设备而言，此类型设备多数工作稳定，性能可靠，仍将在长时间内提供使用，但同时由于设计年代上的局限，又存在工作状态信号长距离传输困难和无法通过计算机监视等缺陷。为了对此类设备进行远程计算机监视，     

分析与定量测定红外背景干扰的一种方法

为探索红外干扰的定量测定方法以及确定参数对红外背景干扰值大小的影响,分析了大量红外背景图像数据,并以象元电平为单位,对红外背景图像内的干扰噪声进行了计算。经过空间滤波处理和非滤波两种情况计算了图像的光谱密度,获得了关于红外背景图像的空间频率构成的信息,把计算出来的干扰值输入数据库取出多组数据绘图,确定了参数量对干扰电平的影响。     

基于微动调制的间歇采样转发干扰研究

文中提出了一种基于微动调制的间歇采样转发干扰方法,其基本思想是：干扰机对接收到的雷达信号在方位向调制匀速转动附加指数相位增量,在距离向进行间歇采样,再把干扰信号转发给雷达。研究了该干扰方法对合成孔径雷达（SAR）的干扰效果,分析了各关键干扰参数对干扰效果的影响以及干扰功率与干信比,最后进行了基于实测数据的仿真实验。分析表明,该干扰方法具有在距离向和方位向部分相干处理的特点,根据调制的各关键干扰参数的不同可对SAR实现二维欺骗干扰和压制干扰的干扰效果,且相对于常规射频噪声压制干扰而言,有一定的干扰功率优势。     

对解线频调ISAR的间歇采样转发干扰

针对间歇采样转发应用于宽带ISAR干扰问题,研究了间歇采样转发信号经解线频调ISAR二维成像处理后信号特性,通过推导干扰信号对应的二维输出形式,讨论了干扰图像变化情况并由此分析了间歇采样周期和占空比对干扰效果的影响。利用数字仿真验证了干扰输出形式及图像特征理论分析的正确性;将实测数据与间歇采样转发处理相结合,初步验证了间歇采样转发干扰能够形成二维ISAR假目标。     

脉冲干扰条件下雷达自适应恒虚警算法及其体系结构

本文提出一种用于信号处理的新型并行算法以及带有自适应检测后积累（API）的恒虚警（CFAR）处理器的并行systolic结构。这种处理器用于脉冲干扰条件下雷达对小型机载目标回波的单个距离分辨率单元中的有效目标检测。这种算法的主要特征是在进行噪声水平估计前能自动地确定并删除二维参考窗口及检测单元中受脉冲干扰污损的不希望的样本。通过这种方法可将脉冲干扰环境对自适应门限处理的影响减至最低程度。对这种目标控制自满的统计分析表明，即便在脉冲干扰的功率与频率都非常高的情况下，信噪比损失也微乎其微。设计了CFAR API的Systolic结构。Systolic结构的基本微量尺度为处理器单元的数目、计算时间及实时实现所需的加速度。     

线性调频信号检测算法的性能

最近研究的拉东(Radon)模糊变换算法检测到了未知中心频率、带宽及持续时间的线性调频(LFM)信号。本文通过模拟验证了这种算法在噪声中检测LFM信号的能力，同时还提供了信号扫描速率及持续时间的估值。用归一化步长扩展了该算法使其能抑制宽带干扰。还讨论了今后需要解决的问题。     

匹配子空间STAP的空时自回归滤波

实用的空时自适应处理（STAP）算法取决于降维处理，采用了诸如主要分量或部分自适应滤波器的技术。降维不仅可以减轻计算量，还能减少估算干扰统计所需的采样。这样的结果源于假设杂波方差具有特定（非参数）结构。我们验证了如何将参数结构加在杂波和干扰上，以进一步减少计算和二次采样。这个方法称为空时自回归（STAR）滤波，它采用了两个步骤：首先，构造一个结构子空间，该子空间正交于有杂波和干扰驻留的结构子空间，其次，用与该子空间匹配的检测器可确定是否有目标存在。我们采用圆形阵STAP的实际仿真数据组，证实了该方法能够显著地降低信号-干扰与杂波比（SINR）的损耗，且计算量小于其它常用算法。在低2次采样情况下该STAR算法同样能取得很好的性能，这个特点对非平稳杂波的状况更有吸引力。     

基于广义模糊熵的液体火箭发动机故障检测研究

定义了系统状态的广义模糊熵及其计算公式，即当前时刻滑动数据窗口上聚类结果的我模糊度，给出了滑动数据窗口中采样数据矢量方向分布中心的离散度定义及其与广义模糊熵之间的负指数关系，并基于该离散度概念对自适应窗口滤波器进行了改进，提高了滤波器对噪声对敏感度，从而进一步提高了基于自适应窗口滤波器的故障检测算法对强干扰噪声的鲁棒性。本文基于受强噪声干扰的实际试车数据，采用模糊Ｋｏｈｏｎｅｎ聚类网络（ＦＫＣＮ）     

数据存储技术在遥感卫星地面站的应用

中国科学院遥感卫星地面站是我国目前最大的遥感卫星地面接收和处理基础设施，负责接收、处理、存档和分发各类对地观测卫星数据，为全国服务，同时开展卫星数据接收与处理以及相关技术的研究。目前已经能接收10颗国内外遥感卫星数据，处理并分发9颗卫星数据，数据     

带伺服滑环和空气静压轴承的转台主轴干扰力矩的实验研究

带滑环伺服系统且采用空气静压气浮轴承的高精度陀螺漂移伺服转台，其控制精度受到气浮轴承粘滞力矩、涡流力矩、轴系质量配置不当造成的静不平衡力矩和滑环伺服系统对主轴干扰力矩的影响。本文通过理论分析和实验研究认为，当主轴轴系垂直于地面放置时，其主要干扰力矩来自滑环伺服系统。论文在对实验数据进行各项检验和处理的基础上给出了主轴常值和随机干扰力矩的数学表达式，为进一步提高同类伺服转台的伺服精度提供了一条有效的途径。