Weibull噪声中雷达信号的非参量检测

本文讨论几种实用的非参量雷达检测器在Weibull噪声中的检测性能,这些非参量检测器是用于相参检测的Dicke-fix检测器,和用于非相参检测的秩和(RS)以及秩二进积累(RQ)检测器。通过解析计算和Monte Carlo模拟,给出这些非参量检测器和相应的平稳白高斯噪声中的最佳参量检测器即相参和非相参积累器的小样本性能,并作比较,说明当Weibull分布形状参数和信噪比较小时,非参量检测器可更有效。     

Dicke-fix CFAR雷达检测器在Weibull噪声中的检测性能

本文就较多的参数情况计算了Dicke-fix CFAR雷达检测器和平稳白高斯噪声中的最佳参量型相参积累检测器在Weibull噪声中的检测性能。计算结果表明,当Weibull分布的形状参数较小,并且信噪比较低,或相参脉冲串脉冲个数较大时,前者比后者有效。     

秩和检测器与秩二进积累检测器的性能

本文利用解析方法和Monte-Carlo模拟方法!证明了在Weibull噪声中秩二进积累检测器小样本最佳门限的存在,计算了小样本最佳门限系数的近似值,并总结了它的变化规律。对秩和检测器,秩二进积累检测器(具有最佳门限)和线性检测器在Weibull噪声中的性能进行了分析、计算。最后给出了这三种检测器的详细性能曲线,说明在Weibull噪声形状系数较小,信号/噪声中位数较低时,秩检测器(本文指秩和检测器和秩二进积累检测器两者)此线性检测器有效,而秩二进积累检测器比秩和检测器有效。     

修正型广义符号检测器在WEIBULL噪声中的检测性能

采用Monte Carlo法模拟了修正型广义符号检测器(MGSD)和双极点滤波器检测器(TPFD),给出了它们在Weibull噪声中的虚警概率检测概率和测角精度曲线。与TPFD相比较,MGSD不仅当参考单元的样本为独立同分布时能提供恒虚警检测,而且在Weibull噪声中低信噪比时的检测概率和测角精度较高,额外目标的影响也减弱了。Weibull分布的形状参数越小,MGSD的这些优点越明显。     

回转体头部空化噪声特性的实验研究

为了分析回转体头部空化噪声特性,利用高速水洞实验室对实验测得的回转体圆头头体、平头头体模型空化噪声的谱特性进行了测量。测量结果表明:在空化形态不变的条件下,空化噪声宽带谱级将随空泡数的减小而单调增加;随着空化的发展,其空化噪声谱的低频段升高,而高频段的噪声则相对下降;在空泡数基本相同的条件下,模型空化噪声的宽带谱级和谱形基本相同。     

窄带非高斯噪声中的离散时间检测 第一部分:总论

本文研究窄带非高斯噪声中窄带信号的离散时间检测。考虑三种情形的信号:已知初相的相参脉冲串,未知初相的相参脉冲串,以及非相参脉冲串。在本文第一部分,对每种信号分别导出局部最佳检测器的结构,指出它们可在窄带高斯噪声中的Neyman-Pearson最佳检测器里引入适当的零记忆非线性处理而成,并且许多实用检测器具有与局部最佳检测器相同类型的结构,只是细节特性不同。导出每类检测器功效和渐近相对效率的通用表达式,以及它们在若干重要检测器情况下的具体表达式,这些检测器是局部最佳、线性、平方律、Dicke-fix、对数、二进积累、中位数检测器。     

非相参检测的局部最佳秩检测器

本文研究一类用于雷达信号非相参检测的双样本非参量秩检测器的结构和性能。导出局部最佳秩检测器(LORD)的结构,发现其形式为在窄带高斯噪声中的N-P最佳检测器中引入求秩器和局部最佳秩零记忆非线性(LORZNL)。许多实用雷达秩检测器属于与LORD相同类型的结构。导出这些检测器的功效表达式。做为例子,在高斯噪声情况下,求出LORD为修正Savage检测器,并把它的渐近性能与常用的秩和、秩量化检测器做了比较。     

火箭嗓声的试验予示方法

一、问题的提出火箭主动段主要的噪声环境有两个,一是起飞时的发动机喷流噪声;一是跨音速飞行时的空气动力噪声。由大数定律推断并经实际统计证明,这些噪声是高斯过程,而且是各态历经的。由于我们关心的是典型情况下的噪声,而这时的噪声有足够长的平稳时间,因此尽管在全程飞行中噪声变化较大,我们仍然可以认为火箭遇到的噪声环境是平稳的各态历经的高斯过程。这样的过程只需要二阶中心矩(一阶矩等于零)就可以完全描述。用这一个统计量作为载荷,     

非高斯随机振动的分析基础

本文试图建立非高斯随机振动综合的分析基础。分析了基于运载火箭外场振动环境的形成机理,用乘积模型关联了非高斯随机波形的表征、分解与重构。典型的振动载荷包括火箭噪声、压力振荡和路面不平引起的随机振动。时间历程的功率谱、峭度和跌宕周期作为形成非高斯随机波形的控制参数。通过以累积损伤为判据的数字仿真,比较了不同重构信号的模拟程度。结果表明基于β分布随机数排序生成非高斯振动的模拟效果与原信号的最接近。     

基于Bancroft算法的GPS动态定位非线性滤波法

由于系统线性化时存在忽略项,扩展卡尔曼滤波成为一种次优的梯度下降算法.当滤波方程病态时,求解存在发散倾向,且估计量为有偏的,而非最优估计.即使动态系统噪声为高斯噪声时,残差也不是高斯噪声.在伪距定位中,由于线性化后的伪距方程是局部解,这有可能丢失正确解值.针对GPS动态导航扩展卡尔曼滤波定位问题,基于美国Bancroft的全局性非线性"闭合式求解"最小二乘算法(Bancroft算法),本文提出一种闭合式GPS非线性代数解的卡尔曼滤波法(两步算法).该方法将GPS滤波问题中的空间与时间分离,较好地解决了非线性GPS动态定位求解问题,且获得稳定可靠的动态定位解.     

基于遗传算法的混合威布尔分布参数最小二乘估计

混合威布尔分布模型常用来分析具有多种失效模式的复杂系统的可靠性数据,由于模型中包含较多参数,与单一威布尔分布相比,混合威布尔分布的参数估计更为复杂。利用遗传算法为优化方法,提出了一种混合威布尔分布参数估计的最小二乘方法。以残差平方和最小为优化目标,以各参数取值范围为约束条件,构建了混合威布尔分布的非线性最小二乘优化模型;通过变换决策变量上下限、引入惩罚因子和保存最优个体等策略改进传统遗传算法以提高算法的性能,进而利用改进后的遗传优化算法对混合威布尔分布的非线性最小二乘优化模型进行求解。实例分析表明本文方法有效,利用本文方法计算得到的可靠度估计值与真实值之间的最大偏差和标准均方根误差,相对于图估计法分别减少了0.028 4与0.032 8,相对于极大似然估计法分别减少了0.000 8与0.003 6。     

含缺陷铝蜂窝道面板弯曲和疲劳特性

为了研究面板厚度及不同类别、不同程度的先天缺陷对铝蜂窝夹芯结构道面板疲劳性能的影响,对7组铝蜂窝夹芯道面板试样进行三点弯曲静载试验和三点弯曲疲劳试验。结果表明:面芯脱焊缺陷对铝蜂窝道面板的疲劳性能影响最大,含10%和30%面芯脱焊缺陷的试件疲劳性能分别降低了76%和92%,说明防止面芯脱焊缺陷至关重要。经分析,铝蜂窝道面板弯曲疲劳特性服从威布尔分布,相关系数超过0.95以上。对完好试样和含不同类别、不同程度先天缺陷的试样分别建立了反映应力水平和疲劳性能关系的威布尔方程。     

稀疏生成矩阵的低编码复杂度非正规LDPC码性能

提出了一种新的基于稀疏生成矩阵的高性能非正规LDPC码的构造方法,并研究了其性能。与传统的由校验矩阵定义的LDPC码相比,在相同的译码复杂度前提下,非正规LDPC码的编码复杂度更低。模拟结果显示,在加性高斯白噪声信道下,非正规LDPC码的性能要显著优于传统LDPC码。     

分组差错控制在系统删除信道上的性能与优化

软判决译码是提高差错控制系统性能的一种有效方法,但软判决译码器比二元译码器需要更复杂的硬件和更多的时间。当解调器的输出量化为三个电平时,可以使用同时纠正错误和删除的译码器,该译码器和二元译码器的复杂性差不多。本文采用二元PSK调制和相干解调,用限距离的分组译码器进行前向错误纠正。假设信道是加性高斯白噪声信道,具有功率谱密度No,本文导出了系统误字率的计算公式。借助于最优化算法,详细地研究了系统的最佳设计问题。以Golay码和BCH码为例,对系统的性能进行了大量的计算,并给出了系统的最佳设计曲线。     

非线性调频信号参数估计算法

分析了非线性调频（NLFM）信号参数估计问题，提出了利用二次相位差分使相位降阶，使NLFM信号的参数估计转化为成熟的正弦波频率估计，而NLFM信号参数估计算法从三维搜索简化为三次一维搜索，既减少了计算复杂度，又有利于工程实现；另外从正弦波频率估计问题出发推导出对信号参数α3估计的最佳相关延迟量为2T/7,向时还考虑了延迟相关对信号信噪比的影响，发现一次延迟相关信号信噪比至少下降3dB，两次延迟相关至少下降7dB，而且信噪比越小，下降越多，因此该算法适用于高信噪比条件，仿真结果表明，该算法在较高的信噪比条件（RSN＞2dB)下具有较好的性能。     

流阻渐变型后缘抑制BWB发动机噪声衍射实验研究

在翼身融合体（BWB）飞机外形布局中，利用机体部件对发动机噪声源的遮挡作用可以降低发动机对地面的噪声影响。流阻渐变分布的吸声材料可以有效抑制由于声压突然变化而导致的粒子振动速度变大，根据此边缘效应抑制机理，提出了一种新型流阻渐变型后缘来进一步降低BWB发动机对地面的噪声影响。为此，在具有全消声环境的0.55 m×0.4 m声学引导风洞中，利用"NACA0012翼型+旁侧圆柱"的简化模型类比翼身融合体飞机机体与背部发动机之间的外形布局，分别从经典声学和气动声学的角度探讨填充3种不同流阻率吸声材料的翼型后缘对旁侧噪声源衍射噪声的抑制效果，分析在不同来流风速下不同翼型后缘对另一侧声场噪声的不同影响。研究结果表明:旁侧噪声源在有翼型遮挡的情况下，噪声的声压级明显降低，最多能降低约5 dB；而将标准后缘分别更换为3种不同流阻渐变型后缘后，在不同程度上额外抑制了噪声组成中的衍射噪声，从而进一步降低了噪声；且降噪效果与流阻率正相关，其中流阻率最大的吸声材料降噪效果最好，能进一步降低噪声声压级约3 dB；可推测吸声材料流阻率在0~∞的范围中，降噪效果随流阻率r增加呈先增强后减弱的现象。     

空腔噪声的马赫数敏感性研究

敏感度分析在评估参数的重要程度以及计算不确定度方面具有重要作用。通过风洞试验开展了亚跨超声速下的空腔噪声马赫数敏感性研究。亚跨声速下,通过调节调压阀的开度改变马赫数,马赫数名义增量为0.010。超声速下,通过改变模型迎角实现马赫数的连续变化,迎角增量为1°。利用总压耙测量空腔入口马赫数。结果表明:空腔后部测点脉动压力系数在亚跨声速下随着马赫数的增加而增加,而在超声速下随着马赫数的增加而减小。跨声速下,脉动压力系数对马赫数的敏感性导数最大。不考虑模态切换的情况下,不同速域的主导声模态St对马赫数的敏感性导数均为负数。主导声模态谱峰在亚声速下随着马赫数的增加而增加,而在超声速下随着马赫数的增加而降低。敏感度研究结果不仅可用于内埋武器舱气动噪声载荷的不确定度评估,也有助于更好地认识空腔噪声特性。     

加筋板自由阻尼铺层的拓扑优化研究

为提高铺设自由阻尼层的加筋板结构的减振降噪性能,以阻尼层厚度为设计变量,结构模态损耗因子最大为目标,阻尼材料用量为约束对阻尼材料分布进行了拓扑优化。推导了模态损耗因子对阻尼层厚度的灵敏度,在此基础上使用移动渐近线(MMA)算法对优化问题进行求解。并探讨了阻尼材料的弹性模量,损耗因子和加强筋截面尺寸对拓扑优化结果的影响。     

Parameter Optimization Method for Gaussian Mixture Model with Data Evolution

To learn from evolutionary experimental data points effectively,an evolutionary Gaussian mixture model based on constraint consistency（EGMM）is proposed and the corresponding method of parameter optimization is presented.Here,the Gaussian mixture model（GMM）is adopted to describe the data points,and the differences between the posterior probabilities of pairwise points under the current parameters are introduced to measure the temporal smoothness.Then,parameter optimization of EGMM can be realized by evolutionary clustering.Compared with most of the existing data analysis methods by evolutionary clustering,both the whole features and individual differences of data points are considered in the clustering framework of EGMM.It decreases the algorithm sensitivity to noises and increases the robustness of evaluated parameters.Experimental result shows that the clustering sequence really reflects the shift of data distribution,and the proposed algorithm can provide better clustering quality and temporal smoothness.