基于多重累积相关的LFM脉冲信号实时检测算法

针对线性调频（LFM）脉冲信号的实时检测问题,提出了一种基于多重累积相关的检测算法 。该 算法根据信号与噪声具有不同的统计特性,利用LFM信号的累积相关高于噪声的累积相关的 原理实现LFM脉冲信号的检测。通过二次累积改善累积相关输出的信噪比,实现对多分 量微弱LFM脉冲信号的有效检测。该算法复杂度低,可以通过递推运算减小运算量,便于 实时处理。仿真实验结果验证了算法的有效性。     

α稳定分布噪声环境下基于神经网络的信号检测方法

本文给出了一种在分数低阶α稳定分布噪声环境下利用多层前向BP神经网络对确定性信号进行检测的方法。此方法只需在特定虚警概率以及噪声条件下对神经网络进行训练,再通过调整偏移节点的连接权值,就可以得到不同虚警概率条件下的检验统计量。计算机模拟结果表明,利用该神经网络可以实现对分数低阶α稳定分布噪声环境下信号的有效检测,且检测性能明显优于传统的局部最优(LO)检测器。     

一种无线电话音信号时差估计方法

无线电话音信号的时差估计一直是个难题,其主要原因有话音信号带宽较窄且非平稳、在时域上具有非连续性及无线电信道（特别是短波信道）衰落的非一致性。针对上述特点,提出了使用短时处理技术来估计两路信号互相关谱的线性相位的无线电话音信号时差估计方案。新方案融合了话音激活检测技术和短时分段处理技术,并使用加权最小二乘相位拟合方法来求解时差。对比实验表明新方案的时差估计效果显著优于经典的广义互相关算法。     

基于奇异值分解的多卫星信号盲检测

针对非合作低信噪比环境下的卫星通信信号检测问题,在信号子空间维数估计的基 础上,提出了一种基于奇异值分解的多卫星信号盲检测方法。该方法充分利用奇异值与特征 值之间的关系,设计检测统计量将多个信号能量集中起来进行考虑,以适应更低的信噪比, 并从理论上对检测性能进行了推导分析。仿真结果表明,该方法简单高效,针对不同的卫星 信号,在虚警概率小于1%、信噪比为-11 dB时,盲检测概率均可达90%以上;同时能够 在低信噪比环境下适应多信号环境,且其计算量相对特征值方法减少了一个数量级,更适合 应用在星载设备上。     

基于欠采样随机共振的单频微弱信号检测新方法

由于随机共振具有在特定条件下增强微弱信号信噪比的特性,近年来成为一种全新的微弱信号检测手段。为了克服随机共振绝热近似理论小参数条件的限制,提出一种基于欠采样随机共振的微弱信号检测方法。通过欠采样尺度变换与还原技术,实现了大参数信号的随机共振处理,突破了二次采样变尺度随机共振算法要求采样频率必须大于信号频率的50倍的限制。构建了基于欠采样随机共振的微弱信号检测模型,从理论上证明了方法的可行性。最后利用该方法对信噪比为-27 dB条件下的微弱单频信号检测进行了仿真,结果进一步验证了所提微弱信号检测方案的正确性。所提方法大大降低了信号的采样速率,为将随机共振应用于科斯塔斯(Costas)环的改进奠定了基础。     

微弱LFM信号的FrFT检测能力分析

基于分数阶傅里叶变换（FrFT）检测线性调频（LFM）信号广泛应用于雷达、通信、声呐和电子战领域，但缺乏对检测灵敏度的定量分析。为此，研究了FrFT对微弱LFM信号的检测能力。根据FrFT思想和二元假设检验理论，推导了检测概率和虚警概率的数学表达式。由于表达式是关于LFM信号频谱的函数，因此区分快变信号和慢变信号对LFM的频谱进行了合理近似。基于接收机工作特性曲线分析了FrFT检测LFM信号的灵敏度。仿真比较了FrFT与传统傅里叶变换（FT）对微弱LFM信号的检测能力，结果表明FrFT对LFM信号的检测灵敏度和信号累积能力均优于FT。     

基于t检验的星基增强系统完好性数据核验

针对星基增强系统（SBAS）高完好性的服务需求，提出了一种SBAS广播参数用户差分伪距误差（UDRE）的完好性核验方法。利用监测站实测全球定位系统（GPS）和地球静止轨道（GEO）卫星信号，解析GPS电文和SBAS广播差分及完好性信息，对观测量修正误差得到实测UDRE，使用t检验成对二样本分析法验证给定置信区间内广播UDRE′与实测UDRE的符合性，从而完成伪距域完好性参数UDRE的核验。伪距域的核验避免了以往位置域核验计算量大、多卫星故障检测能力差的缺点，有更好的故障检测与隔离能力。采集日本多功能GPS卫星星基增强系统（MSAS）数据并对提出的t检验方法进行验证，结果表明，所建立的统计检测量能有效地反应被监测卫星广播UDRE参数的完好性，通过确定卫星99.9〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗置信度下的判决门限，对广播UDRE与实测UDRE判别，验证伪距误差的可信度。该结果验证了所提方法应用于UDRE核验的可行性，为SBAS完好性验证提供了技术支撑。     

一种适用于16QAM的自适应阈值载波锁定检测算法

为避免传统16阶正交幅度调制（16-Quardrature Amplitude Modulation，16QAM）载波锁定指示锁定阈值受输入信号电平的影响，提出了一种基于归一化信号高阶矩的16QAM载波锁定检测算法。针对传统基于固定阈值的检测算法在数据不满足均匀分布时失效的情况，提出了一种基于输入数据统计特性的自适应阈值载波锁定检测算法。实验结果和工程应用结果表明，所提出的自适应门限能更好地适应不同数据下的载波锁定检测。该方法已经在某卫星对接试验中得到了应用验证，取得了满意的效果。     

改进高阶Vanderpol振子在微弱信号检测中的应用

在高精度的微弱光电信号检测系统中，存在信号被强噪声湮没的情况。针对这一问题，提出了一种基于改进高阶Vanderpol振子的微弱正弦信号定量检测方法。该方法利用改进高阶广义Vanderpol系统的高灵敏度与强抗噪性的特点提高了微弱信号检测的可靠性，再结合Lyapunov指数定量检测和90°移相补偿来实现混沌系统状态的量化判断和待测信号参数的高精度提取。仿真结果表明改进的Vanderpol振子比传统Vanderpol振子运算速度更快。与传统Duffing振子相比，在5%幅值检测误差范围内，改进的高阶广义Vanderpol系统可多获得37 dB的信噪比增益和60 dB的检测门限增益；与基于相轨迹突变定性检测待测信号幅相法相比，90°移相补偿幅相定量检测法在信噪比降低时其检测相对误差仍可控制在2%以内。改进算法实现了微弱正弦信号的高灵敏度和高精度的幅相检测。     

基于聚类分析的分数阶Fourier变换信号分离与检测

针对应用分数阶Fourier变换检测多分量信号计算量大、效率低的问题,提出在分数 阶Fourier域采取混沌-多步拟牛顿法和聚类分析相结合的方法分离与检测信号。在保证全局 快速搜索最强信号的条件下,实现一次检测多个较强信号,并将已检信号逐次消去,减小对 剩余信号检测的影响。仿真结果表明,该方法能快速分离检测多种调制的频谱混叠信号。     

基于噪声分布特性的脉冲信号自适应门限检测

通过分析数字脉冲信号幅度差分的概率分布模型，得到噪声的分布特性，并推导出用于脉冲信号检测的时域自适应门限。该门限可通过计算信号幅度差分绝对值的均值直接得到。该门限算法的第一个优点是门限值仅与噪声统计特性相关，与信号无关，可避免传统自适应算法中检测门限被强信号拉高，造成强信号附近的弱信号漏检问题;第二个优点是计算复杂度低，非常适合于实时性要求高而资源不足的现场可编程逻辑门阵列（FPGA）等硬件平台实现，为脉冲信号的实时捕获和后续的侦察处理提供支撑。     

IMU辅助的TDOA室内定位

室内环境下，当无线信号受到多径和非视距干扰时，传统的基于到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）的测距模型定位精度不满足室内定位精度要求。为此，提出利用TDOA与低成本的惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，IMU）相结合的定位方法。在视距情况下，只有TDOA系统工作，但在信号受到干扰时，利用IMU能够在短时间内提供一个准确的相对位置信息的特性，采用TDOA算法对其进行辅助定位，并利用卡尔曼滤波器对它们的数据进行预处理，最后使用扩展卡尔曼滤波器对数据进行处理融合。实验结果表明，提出的算法比传统的TDOA定位具有更高的精度。     

降低船用连续波雷达虚警概率的海杂波抑制方法

为了解决海杂波引起的船用连续波雷达虚警概率增大,以及海杂波抑制算法工 程应用难度大的问题,提出了一种工程实用的海杂波抑制方法。首先,通过双参数删除型 CFAR检测算法和统计检测算法进行二次检测;然后,依据邻近帧之间目标回波相关性 较强和片状海杂波相关性较弱的特点进行帧间处理。仿真和海上实验均表明,应用该方法的 船用连续波雷达可以降低不同强度的海杂波背景下的虚警概率。     

基于方向小波的弱尾迹检测

针对遥感图像中的弱尾迹检测,提出了一种基于方向小波变换的尾迹检测新算法,并且比较了方向小波和传统的小波变换在检测尾迹中的不同之处。分析得出方向小波变换更符合图像的方向、纹理特征,因而不仅可以有效检测出图像中的弱尾迹,而且可以检测出某一特定方向上的弱尾迹。仿真结果表明,检测效果十分良好。     

认知无线电中基于循环统计量的频谱空穴检测方法

频谱空穴检测是认知无线电研究的关键技术.针对授权用户信号的循环平稳特性以及它和干扰信号、噪声的循环独立特性,提出了一种基于循环统计量的频谱空穴检测方案.构造了频谱空穴检测的二元假设检验模型,推导了相应的检验统计量.仿真结果表明,在低信噪比情况下,相比传统的能量检测法,该方法具有较优的检测性能,同时能有效地区分授权用户信号与同频干扰信号.     

利用互信息进行网络异常检测的熵特征优选

首先讨论了传统流量统计分析的缺点,指出熵分析能够反映更多潜在的信息,发现传 统流量统计分析不能发现的网络异常。其次,讨论了流量熵和计数熵的不同,指出两者应该 配合使用,不能如现有研究中一样片面地使用其中一种。最后,用互信息法分析了两种熵的 常用特征,实验发现两者分别呈现冗余状态,在剔除冗余之后检测的效率有明显提高,且不 失检测准确率。     

用于步进频连续波雷达旁瓣抑制的自适应CLEAN技术

为了解决步进频连续波雷达中的强目标距离旁瓣掩盖弱小目标问题,对步进频自适应脉压算法(SFCW-RMSMIL)进行修正,并联合修正SFCW-RMSMIL算法和CLEAN技术,提出了一种新的自适应CLEAN算法（A-CLEAN）。该算法解决了弱小目标能量严重压制问题,同时还能精确估计各目标的幅度和位置,提高了雷达对弱小目标的检测能力。最后利用仿真数据、实测数据以及蒙特卡洛实验验证了新提出的A-CLEAN算法的有效性和实用性。