基于纹理分割恒虚警检测器设计与验证

提出一种基于纹理分割恒虚警(TSB-CFAR)检测器,旨在解决杂波边缘情况下恒虚警检测器性能急剧下降的问题.该检测器由杂波分割模块和变参考单元CFAR模块组成,前级杂波分割模块通过多重分形纹理分割算法对杂波图进行区域分割,跟踪杂波边缘在当前参考单元中的位置,后级CFAR检测模块根据杂波边缘位置,选择合适的参考单元参与目标检测.理论分析表明该检测器不仅具有良好的杂波边缘虚警控制能力,而且在均匀背景下能够达到单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测器的性能.IPIX海杂波和MSTAR合成孔径雷达地杂波数据检测实验也证实了本文方法的有效性.     

CFAR DETECTORS FOR HIGH RESOLUTION RADAR IN NON GAUSSIAN CLUTTER

讨论了球不变随机过程（ＳＩＲＰ）非高斯杂波背景下高分辨雷达距离扩展目标检测问题。文中提出了ＣＡ－ＣＦＡＲ,ＯＳ－ＣＦＡＲ两种距离扩展目标检测器,并证明了它们的形状因子和尺度因子未知的情形下具有恒虚警性,即双参数恒虚警性,分析了这两种检测器的检测性能。这两种检测器亦可用作ＳＩＲＰ杂波背景下低分辨雷达检测器。     

窄带非高斯噪声中的离散时间检测 第二部分:Weibull和对数正态噪声中的检测

作为应用本文第一部分所得结果的例子,第二部分研究在Weibull和对数正态噪声中,相参脉冲串和非相参脉冲串信号的离散时间检测,找出局部最佳非线性,导出若干重要检测器的功效计算公式,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,并给出它们的渐近相对效率的数值结果。     

基于实测和差波束天线方向图的ΣΔSTAP性能分析

基于实测和差波束天线方向图研究ΣΔSTAP的性能,文中详细推导了和差波束天线方向图的空时二维杂波协方差矩阵和ΣΔSTAP算法的最佳权矢量。理论分析和仿真计算结果表明,和差波束低副瓣增益有效抑制了旁瓣杂波,降低了杂波自由度。当杂波起伏或载机速度提高时,杂波自由度增加,ΣΔSTAP算法的系统改善因子凹口相应展宽,慢动目标检测性能下降。ΣΔSTAP算法能迅速应用于机载火控雷达,有效提高慢动目标检测性能。     

基于实测和差波束天线方向图的∑△STAP性能分析

基于实测和差波束天线方向图研究∑△STAP的性能,文中详细推导了和差波束天线方向图的空时二维杂波协方差矩阵和∑△STAP算法的最佳权矢量.理论分析和仿真计算结果表明,和差波束低副瓣增益有效抑制了旁瓣杂波,降低了杂波自由度.当杂波起伏或载机速度提高时,杂波自由度增加,∑△STAP算法的系统改善因子凹口相应展宽,慢动目标检测性能下降.∑△STAP算法能迅速应用于机载火控雷达,有效提高慢动目标检测性能.     

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。     

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。     

基于有色载入技术的天基雷达信号处理方法

为了消除天基监视雷达非稳态杂波图景的影响,文中讨论一种利用有色载入（Colored-loading,CL）技术计算杂波协方差矩阵的空-时自适应处理（Space-time adaptive processing,STAP）方法。首先根据先前相干处理间隔（Coherent process interval,CPI）立体数据和先验知识,对杂波区域分块定位。并根据最大似然估计准则,估计各杂波块回波强度。对杂波回波强度进行归一化,并在多个CPI上取平均,得到杂波反射特性地图。结合该地图和先验知识,计算当前CPI的杂波协方差修正矩阵,将该修正矩阵有色载入当前CPI的杂波协方差矩阵,并对有色载入后的协方差矩阵进行主要特征值分析和重构。仿真结果表明,在天基雷达杂波环境中,该知识辅助CLSTAP算法远优于传统的滑窗处理（Sliding window processing,SWP）STAP算法性能,且与理想STAP算法的性能接近。     

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。     

机载雷达近程杂波高效自适应抑制算法

针对机载雷达近程杂波抑制提出了一种高效俯仰向空域自适应处理算法。该算法从雷达系统设计出发,在每一次相干积累时间内采用仅包含近程杂波的第一个填零脉冲为训练样本。同时,在俯仰向进行降维处理形成和、差波束,并基于旁瓣相消原理利用俯仰差波束自适应对消和波束中的近程杂波。理论分析和仿真结果表明,本文方案能高效滤除近程杂波,且俯仰主波束保形性能好,运算量小,适合工程应用。     

CCSDS航天测控信号的简化非相干检测算法

针对航天测控系统中CCSDS推荐的连续相位调制(Continuous phase modulation,CPM)信号载波相位难以恢复的问题,文中提出了一种简化非相干检测算法。首先依据最大似然比准则,推导出信号的最优非相干检测算法,然后将基于Laurent分解的CPM信号的线性模型引入,简化非相干接收机结构。同时考虑到信号相位间的连续性,每次分支度量通过处理多个符号时间的接收信号来提高检测性能。简化的接收机由几个前端滤波器和紧随其后的维特比运算部件构成,文中最后给出了L=4的高斯最小频移键控(Guassian minimum shift keying,GMSK)信号的接收性能,结果表明在误码率同为1×10-4的条件下,观察窗口为8个码元长度时,简化非相干检测比起最优相干检测算法只有1.2 dB的性能损失。     

SAR图像小波域多尺度模型

针对面向ATR应用的SAR图像压缩需要将图像压缩与图像自动分析相结合,本文研究小波域SAR图像MAR模型并应用于图像鉴别.与SAR复图像分辨单元相干平均形成多尺度图像序列建立多尺度模型不同,本文对SAR对数检测图像小波变换形成多尺度图像序列建立MAR模型.通过实例辨识了SAR图像中自然杂波(草地)与人造物(战略目标)模型,应用该模型推导了小波域多分辨率判别,对MSTAR图像鉴别实验验证了模型的有效性.其中db2小波域多分辨率判别鉴别性能好而计算复杂度低.小波域多分辨率判别可用在图像压缩有损量化前鉴别出人造物与自然杂波.     

湍流涡黏性模型方程中相位差的测量

基于理论上湍流相干结构复涡黏性模型对涡黏性系数的分析,应用热线测速技术测量了平板湍流边界层多尺度相干结构动力学方程中非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力分量与相干结构流向速度流向变形率之间的相位差.分析了湍流边界层相干结构猝发过程中,非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力分量与相干结构流向速度流向变形率之间的相位差沿湍流边界层法向的变化规律,为建立更加符合实际的湍流模型提供了实验依据.     

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。     

极性采样倒相编码数字脉冲压缩处理器的检测性能

本文阐述了极性采样倒相编码数字脉冲压缩处理器的非参量恒虚警率(CFAR)特性。这种处理器实质上是简化的Dicke-fix,也是窄带信号的符号检测器。确定了高斯和非高斯噪声中的检测性能。说明了这种处理器相对于非相干匹配滤波器的信噪比损失随码长增加而减小;在高斯噪声中的渐近损失为1.96dB;在Weibull噪声中的损失随Weibull分布形状参数减小而减小,甚至可转为得益。     

基于瞬时频率估计的双曲调频信号检测技术

基于双曲调频信号的特征分析,提出了一种新的HFM信号检测方法——周期斜率方差检测器。根据不同信噪比下周期斜率方差的概率密度,给出了该检测器的二元假设检验模型,并对比了相同条件下该检测器与匹配滤波器的性能。仿真结果表明,周期斜率方差检测器是一种恒虚警概率检测器,在较低信噪比下可有效检测双曲调频信号,并对多普勒失配有很好的适配性。     

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。     

有作动器饱和的自适应多步回推飞行控制设计(英文)

由于作动器饱和会使飞控系统的性能恶化甚至引起飞行事故 ,所以在设计阶段考虑作动器饱和的影响可以减小飞控系统设计的保守性从而显著提高系统性能。在本文的自适应 BACKSTEPPING(回推 )飞控系统设计过程中考虑了作动器的位置和速率饱和。该方案的核心思想是在发生饱和的时候重新选取控制李雅普诺夫函数和自适应律。该思想是基于如下简单事实 :出现饱和时伪控制量将发生变化。整个设计过程是对早期提出的自适应回推控制方案的一个修正。该方案的稳定性得到了严格的数学证明和仿真验证。文章最后给出了结论和对该方案的评价     

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。     

基于正负序分离的无轴承永磁同步电机位置传感器容错控制

无轴承永磁同步电机（Bearingless permanent magnet synchronous motor, BPMSM）凭借无接触、无磨损的优异性能在工业生产中获得广泛应用，对旋转和悬浮的精确控制是保证其稳定运行的关键，需实时获取高精度的转子位置信息以实现切向力矩和径向悬浮力的解耦。为保证位置传感器故障情况下BPMSM稳定运行，文中提出一种基于正负序量分离的BPMSM传感器容错控制方案。首先，结合BPMSM数学模型，分析传感器故障对电机转矩和悬浮系统的影响。在此基础上，提出一种基于过零点检测的故障诊断函数，实时监测传感器信号故障。其次，引入旋转坐标系分析传感器信号中正序分量和负序分量的特征，分离出正序分量并提取其中的转子位置信息，构建位置检测容错系统完成故障信号到容错策略的切换，实现BPMSM在传感器故障情况下的稳定运行。最后，基于一台BPMSM实验样机对所提方案的有效性进行了充分的仿真与实验验证。