一种用时域方法实现的调整数字脉冲压缩器

本文介绍了一种在时域上用ＦＩＲ滤波器实现高速数字脉冲压缩器的方案设计，并给出了该数字脉冲压缩器对小时带积截断高斯窗非线性调频（ＮＬＦＭ）信号进行修正型匹配滤波处理的性能实测结果。     

小孔径超视距目标探测中的OFD-NLFM发射波形设计

针对小孔径超视距目标探测时阵列孔径减小空域滤波性能下降的问题,提出了一种正交频分非线性调频（OFD-NLFM）的发射波形设计方法。首先以正切调频函数为频率函数对发射信号进行建模,详细说明了影响脉压性能的正切函数时间副瓣电平控制因子的选择方法,重点提出一种基于凸优化的脉压信号峰值旁瓣抑制算法,建立了脉压输出噪声功率最小的优化模型并进行求解。仿真表明,提出的正交频分非线性调频信号具有较好的正交性,采用凸优化加权算法后脉压主瓣宽度比传统线性调频信号降低约1/3,峰值旁瓣为-31.22 dB,旁瓣电平平均值小于-100 dB,具备更低的抗噪声和干扰性能,从波形设计和脉压处理角度改善了空域滤波性能的不足。     

短时傅里叶变换在线性调频信号时频滤波中的应用

将短时傅里叶变换（STFT）的时频分析方法应用到线性调频（LFM）信号的滤波中, 突破了传统匹配滤波方法基于平稳假设的限制,将信号分析空间从一维频率域扩展到二维的 时间-频率域。利用自滤波的时频滤波方法进行LFM信号的滤波,然后分别采用时域和时频域 的均方误差（MSE）标准,分析了时频滤波的性能。仿真结果表明,基于STFT的时频滤波方 法能有效实现对LFM信号的滤波。     

基于移频滤波的脉压雷达抗干扰方法

针对线性调频（LFM）脉冲压缩雷达易受移频欺骗干扰影响的问题，提出了基于移频检测的起始频率捷变LFM雷达抗干扰方法。通过分析匹配滤波器参考函数、目标回波信号和干扰信号在频域的相对位置，利用脉间LFM信号起始频率不同的特点，将接收信号进行移频，使得目标回波信号分量无脉压输出，从而确定干扰信号分量在时域的位置，通过时域选通对未进行移频的接收信号脉压结果中的干扰进行滤除达到抗干扰目的。仿真分析了移频检测抗干扰性能，结果验证了所提方法的有效性。     

脉冲压缩信号的特点,产生及压缩方法

综述了３种脉压信号的性能特点、适用场合、产生方法及压缩方法，并给出了多数现代雷达采用的全数字式脉中压缩技术和为提高脉冲压缩性能所采用的技术。     

高动态直扩信号快捕设计与FPGA实现

为了解决高动态直扩信号捕获速度与资源消耗的矛盾,分析了部分匹配滤波结合快速傅里叶变换（PMF-FFT）的捕获性能。针对PMF-FFT捕获范围有限且占用硬件资源过多的问题,采用递归折叠匹配滤波器代替常规匹配滤波器的方法大大节省了硬件资源,并行FFT保证了其捕获速度,同时采用扫频方法成倍增加了频偏捕获范围。给出了该方法的FPGA设计结构与实现结果,验证了该方法的有效性。与FFT循环卷积方法相比,在频偏捕获范围一定的前提下,所提方法捕获速度快,占用资源较少,非常适合高动态直扩信号的快速捕获。     

强混响背景下LFM信号回波检测

混响是主动声纳检测的主要背景干扰,由于它是一种非平稳的有色噪声,使得工作在白噪声条件下的检测器性能受到极大限制。在混响背景下实现目标回波检测,常采用自回归（AR）模型对宽带回波预白化处理,但在强混响背景条件下,白化后直接进行匹配滤波检测的结果不甚理想。针对此问题,在AR模型预白化基础上,提出一种改进方法,对白化后信号先进行二分奇异值分解（SVD）处理,有效去除大部分混响干扰,然后再作匹配检测。仿真实验分析表明,相比于仅白化后的匹配滤波检测,该方法可提高信混比约3 dB,匹配检测效果得到了明显改善。     

脉冲噪声下跳频信号时频图修正

为了在α稳定分布噪声的环境下获得清晰的跳频信号时频图,提出一种基于分数低阶SPWVD(Smoothed Pseudo Wigner-Vile Distribution)与形态学滤波相结合的跳频信号时频图修正算法。首先,根据接收到的多跳频信号建立跳频信号的模型和α稳定分布噪声模型;然后,采用低阶SPWVD变换抑制时频图中脉冲噪声;最后,根据形态学滤波处理方法对残留噪声进一步抑制进而得到清晰时频图。理论分析和仿真结果表明,所提算法在广义信噪比为-5 dB时仍可以得到清晰可靠的跳频信号时频图,并且基于时频图的参数估计性能优良。     

采用压缩感知的直扩测控信号处理

鉴于扩频测控系统宽带化带来的高速采样压力和高数据率问题,研究了基于压缩感知的直扩测控信号处理方法。通过深入分析直扩测控信号稀疏性,构造了延时-多普勒基字典,提出了基于压缩感知直扩测控信号处理框架,并针对直扩测控信号特点给出了改进正交匹配追踪重构算法,最后针对该信号处理方法的可行性和性能分别进行了仿真实验。仿真结果不仅验证了方法的可行性,同时表明可以在不影响解调性能条件下大幅度降低采样率或数据率,并具有一定的降噪效果,这将为直扩测控通信系统提供一种高效的模数转换和同步解调处理方式。     

一种融合地图与传感器信息的室内地图匹配新算法

基于粒子滤波技术,提出了融合地图信息与传感器信息的室内地图匹配算法,对于在室内定位中由状态空间模型描述的非线性系统,通过非参数化的蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟方法来实现递推贝叶斯滤波,将室内地理信息数据、传感器信息、无线定位信息融入到粒子的权重值中,对观测值进行不断修正。实验证明,所提出的基于粒子滤波的地图匹配技术有效解决了由于无线定位结果穿墙、错定至隔壁房间而造成的用户体验差等问题,同时对室内定位结果进行了修正,提高了室内定位精度。     

修正Kalman滤波多带UWB信道估计改进方法

针对多带超宽带(UWB)系统中修正Kalman滤波算法复杂度高的缺陷,提出一种低复杂度的修正Kalman滤波改进方法。该方法中UWB信道采用自回归模型(AR)建模,利用导频跟踪时变信道衰减因子,通过Kalman滤波和频域分段最小均方误差(MMSE)算法同时跟踪信道的时域相关性和频域相关性,提高了系统性能,降低了计算复杂度。仿真结果表明,和修正的Kalman滤波方法相比,在估计精度损失很小的情况下,所提方法极大降低了计算复杂度,提高了系统整体的估计性能。     

基于正交化的时频组合调制系统的性能分析

本文基于泛函分析中内积空间理论建立了信号空间，将时频信号表示成相互正交的矢量，然后对时频组合调制系统进行了性能分析。给出了在ＡＷＧＮ信道匹配子空间解调器的条件下，对四时四频系统进行性能分析的过程，分析的结果得到了计算机模拟试验的验证。文中最后也推广给出Ｍ进制ｎ时ｎ频时频组合调制的误码率公式。     

应用空域相关理论的直扩信号检测研究

直接扩步频通信技术广泛应用于民用及军事通信中,文章分析了对直接扩频通信信号检测的现实意义.阐述了直扩通信系统的原理及优点.简单介绍了小波理论,深入研究了空城相关滤波理论,对空域相关滤波进行了详细介绍,给出了空域相关滤波的实现方法,并用matlab进行仿真消除含噪信号噪声,证实了空城相关滤波的有效性.提出了将空域相关滤波理论应用于直接扩频通信系统信号检侧中,为进一步提高低信噪比信号检测给出了一条新的途径.     

基于IMM-EKF的高动态“北斗”导航信号频率估计算法

高动态环境下的“北斗”导航信号含有较大的多普勒频率及其变化率，传统锁相环（PLL）在跟踪时难以保证较高的跟踪精度。在分析高动态环境下“北斗”信号模型的基础上，提出了一种基于交互式多模型-扩展卡尔曼滤波（IMM-EKF）的自适应滤波算法，对载波相位及其高阶分量进行估计。IMM-EKF采用多个跟踪模型来解决滤波过程中单个模型不准确的问题，并结合改进的Sage-Husa自适应算法，在线估计和修正过程噪声及测量噪声的统计特性，增强了滤波的稳定性。仿真结果表明，IMM-EKF相比于PLL和EKF，估计精度更高，算法稳定性更强。     

光纤陀螺抗振技术研究

针对振动对光纤陀螺性能的影响，提出改善机械结构与信号处理相结合的抗振技术。根据机械振动机理，应用有限元理论对结构的分析，改善光纤环骨架的设计，提高其共振频率，达到了船舶使用环境的要求；分析了振动对光纤环的调制机理．采用小波滤波的方法对受振动噪声污染的陀螺输出进行信号处理，比较不同小波基的滤波效果，得到适合实际使用的最优选择。     

考虑频率特性的无源JSR修正

在导弹雷达导引头中已广泛采用匹配滤波技术提高信噪比,但在飞机利用箔条干扰进 行末端防卫的过程中,传统分析认为无源干扰信号比(JSR)能够维持不变,这已不符合当前 实际。通过分析目标和箔条回波信号频率特性,以及研究经过匹配滤波器后的目标和箔条信 号功率,对无源JSR进行了修正。最后建立了一种典型飞机自卫模型,进行了对比仿真 ,结果表明修正后的JSR可描述箔条干扰的实际效果,飞机必须通过连续且密集地投放箔条 弹,才能维持箔条的干扰。     

基于组合滤波的压缩感知穿墙雷达杂波抑制

针对压缩感知穿墙雷达成像过程中受壁杂波污染严重等问题,提出了一种组合滤波的杂波抑制算法。该算法利用小波预处理、统计信号滤波法相结合的方式对回波信号进行处理,通过动态阈值分段弱正交匹配追踪进行稀疏迭代求解。在强壁杂波存在的情况下,组合滤波法能够有效地消除杂波检测出墙后目标。实验结果表明,该算法与传统单一主成分分析、奇异值分解和经验模态分解滤波相比,所成雷达像的子杂波比分别提高了1.57、1.52、1.26倍。     

解析解混沌雷达系统的多目标测距

针对传统混沌雷达对多目标测距困难的问题,提出了一种建立在解析解系统上的混沌雷达多目标测距方法。该方法使用解析解混沌系统中的连续信号作为雷达发射信号,并把解析解混沌系统中的二值离散序列经移位寄存器保存在雷达接收端,通过保存的二值离散序列能够准确重构雷达发射信号模板。使用该模板和回波信号进行匹配滤波,通过匹配滤波输出信号的峰值得到待测目标的距离。该方法能够在-10 dB信噪比条件下实现多目标测距,且雷达接收端因为只需保存二值离散信号所以需要的存储空间小,实现过程成本低廉。仿真实验验证了提出方法的有效性。     

QAM-OFDM雷达通信共享信号长时间相参积累算法

QAM-OFDM(Quadrature Amplitude Modulation-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)雷达通信共享信号因携带随机通信信息，其脉压旁瓣的随机性较大，类似噪声的影响。针对该问题，采用基于Keystone变换的长时间相参积累算法抑制其旁瓣。在共享信号模型的基础上，分析了其脉压旁瓣受随机通信信息的影响以及采用长时间相参积累抑制其旁瓣的可行性，然后采用Keystone变换校正其长时间相参积累产生的距离单元走动，并进行多普勒模糊补偿处理。理论分析和仿真结果表明，该方法使得回波能量积累集中，能有效实现共享信号脉压旁瓣的抑制。     

一种利用压缩感知改进的PMF-FFT扩频捕获算法

为了实现直接序列扩频（DSSS）信号快速捕获的同时降低数据量和硬件资源消耗，引入了压缩感知理论改进部分匹配滤波-快速傅里叶变换（PMF-FFT）算法，提出了基于压缩感知改进的部分匹配滤波-快速傅里叶变换（CSPMF-FFT）算法。该算法将PMF-FFT算法与压缩感知理论相结合，先对信号进行稀疏性分析和压缩观测，然后从少量压缩观测值中重构信号，并利用输出的峰值信息估算信号的多普勒频移和码相位，从而实现捕获。理论分析和仿真实验表明，相较于PMF-FFT捕获算法，CSPMF-FFT算法能在成功完成捕获的同时有效地减少相关器的数目和FFT变换的运算量，从而降低系统数据量和硬件资源压力，为基于压缩感知的扩频信号处理技术研究奠定了基础。