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Analysis of echo signal modulation characteristic parameters on aerial and space targets
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作者 Si Chen Hai-yang Zhang +3 位作者 Chang-ming Zhao Yu Fan Hong Chen Lin Wang 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第10期146-154,共9页
Based on the scattering characteristic,the comparison of RCS(radar cross-section)at different positions of a target in the same direction of incidence can be obtained first by extruding or deleting part of the entity.... Based on the scattering characteristic,the comparison of RCS(radar cross-section)at different positions of a target in the same direction of incidence can be obtained first by extruding or deleting part of the entity.A simulation method of aerial&space targets echo characteristics(A&STEC)is proposed that is universal to aerial and space targets.We utilize a fixed-wing UAV(unmanned aerial vehicle)and typical missiles in simulation.The echo signal modulation characteristic parameters are calculated theoretically by the atmospheric attenuation model,the finite element method and a MUMPS solver.The verification simulations show that this method can analyze the influence of the target shape,incident direction,detection position and detection frequency on echo waveform,intensity and energy distribution.The results show that the profile of echo waveform can invert the general shape of the target.The relationship between time and intensity can determine whether the target is moving towards or away from the detector in addition.These conclusions can provide a reference for the ballistic missile target tracking and the defense against UVA intrusion in theory. 展开更多
关键词 echo signal modulation characteristic parameters Simple targets The fixed-wing UVA Missiles Scattering characteristics
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避障声呐接收端分段频域匹配滤波算法的实现
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作者 刘鑫 郑恩让 +2 位作者 郭拓 刘建国 毕杨 《现代电子技术》 北大核心 2025年第7期132-138,共7页
避障声呐是一种主动声呐,一般情况下需要通过匹配滤波算法对回波信号进行处理以实现测距。但是,在硬件计算能力有限的情况下,常规匹配滤波算法要求时域数据点数较多,计算耗时大,且匹配滤波结果数据传输量大。为了解决这一问题,在接收端... 避障声呐是一种主动声呐,一般情况下需要通过匹配滤波算法对回波信号进行处理以实现测距。但是,在硬件计算能力有限的情况下,常规匹配滤波算法要求时域数据点数较多,计算耗时大,且匹配滤波结果数据传输量大。为了解决这一问题,在接收端硬件系统采用正交解调加滤波的方法,可将回波的频谱向低频段搬移,从而降低了采样频率;在接收端软件部分采用分段频域匹配滤波算法,该方法对传统算法的整体结构进行了优化,主要由回波时域信号的划分、频域匹配滤波与信号的抽取重组三个部分组成。在Matlab仿真实验中,对比了传统频域匹配滤波算法和提出的分段频域匹配滤波算法所消耗的时间与内存使用情况,所提算法在采样点数较多的情况下具有明显优势。实验室水槽实验表明,所提算法可以有效地降低计算量,具有较高的实用价值和理论参考意义。 展开更多
关键词 避障声呐 分段频域匹配滤波 正交解调 信号抽取重组 回波信号划分 模糊函数
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基于PSO的随机共振钻井返出液信号处理方法
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作者 任旭虎 王文倩 +2 位作者 刘通 闫宇晴 吴鹏宇 《石油机械》 北大核心 2025年第3期1-9,共9页
针对钻井作业中复杂噪声干扰了钻井返出液回波信号的准确提取和旅行时间计算、降低了钻井返出液液面检测精度的问题,提出了一种基于粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)的随机共振钻井返出液信号处理算法。通过引入非线性惯性权重... 针对钻井作业中复杂噪声干扰了钻井返出液回波信号的准确提取和旅行时间计算、降低了钻井返出液液面检测精度的问题,提出了一种基于粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)的随机共振钻井返出液信号处理算法。通过引入非线性惯性权重及新的个体最优值,对标准PSO算法进行优化,克服其易陷入局部极值缺陷的问题,获得实现原始信号共振效应的最佳非线性项系数,采用4阶龙格-库塔算法对随机共振进行求解,从而获得最佳输出信号。对不同井况的钻井返出液信号进行仿真和测试。测试结果表明:基于PSO的随机共振方法在有效滤除噪声的同时保留了信号的原始特征;处理后的信号一致性良好,表现出平滑稳定的特性。该方法提高了钻井返出液液面检测的精度,可为钻井返出液检测信号的处理提供一种高效可行的方法。 展开更多
关键词 钻井作业 钻井返出液回波信号 回波旅行时间 随机共振 粒子群 数据采集处理
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基于导航雷达回波视频数据的占据栅格地图构建方法 被引量:1
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作者 江坤颐 孙世平 +1 位作者 蒋丙栋 蔡庆 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期96-106,共11页
[目的]为解决无人艇的船载导航雷达对养殖区、浮筒、小型漂浮物等海洋漂浮障碍物感知效果不佳的问题,提出一种基于导航雷达回波视频数据构建与更新的占据栅格地图的环境感知方法。[方法]首先,采用多级集合的形式描述雷达点迹与回波点间... [目的]为解决无人艇的船载导航雷达对养殖区、浮筒、小型漂浮物等海洋漂浮障碍物感知效果不佳的问题,提出一种基于导航雷达回波视频数据构建与更新的占据栅格地图的环境感知方法。[方法]首先,采用多级集合的形式描述雷达点迹与回波点间的包含关系,为栅格地图构建奠定基础,期间,基于群相邻关系对近邻点迹进行凝聚,抑制目标分裂导致的航迹偏差;然后,利用所提的基于自然对数函数的占据栅格地图概率更新算法,通过合理利用历史数据区分海杂波与微小海洋漂浮障碍物;最后,建立基于点迹属性的栅格地图概率扩散模型,以较好地保证典型动态目标占据栅格更新的实时性。[结果]实船试验结果表明,所提方法可准确获取养殖区、浮筒等成片海洋漂浮障碍物的轮廓信息,抑制目标分裂现象;与经典方法相比,所提方法对干舷0.5m的小型漂浮物首次发现距离提升了78.34m,定位精度提升了1.42m。[结论]所提方法能够实现对多种海洋漂浮障碍物、海面运动目标的准确感知,确保无人艇航行安全。 展开更多
关键词 无人船 导航雷达 雷达信号处理 目标识别 雷达回波信号 态势感知 漂浮障碍物 占据栅格地图
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一种分层并行的无线电引信回波仿真计算方法
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作者 陈潭辉 霍力君 李喆 《航空兵器》 北大核心 2025年第3期102-107,共6页
为提高无线电引信回波仿真处理大规模数据的效率,提出一种基于分布式平台的分层并行计算方法,设计了一种有高效数据处理能力的无线电引信仿真平台。该平台采用了三层并行计算方法,任务级实现了分布式节点并行计算,线程级实现了多核CPU... 为提高无线电引信回波仿真处理大规模数据的效率,提出一种基于分布式平台的分层并行计算方法,设计了一种有高效数据处理能力的无线电引信仿真平台。该平台采用了三层并行计算方法,任务级实现了分布式节点并行计算,线程级实现了多核CPU多线程并行计算、数据级采用CUDA技术实现了GPU并行计算,同时设计相应的负载均衡策略,有效提高了分布式仿真平台的计算资源利用效率。通过仿真计算表明,与传统单机串行计算方法相比,该计算方法的并行加速比可达到6.8~7.2倍,可有效缩短仿真时间,并且具有更好的可拓展性。 展开更多
关键词 分布式并行计算 分层并行 无线电引信 回波信号模拟 目标近场特性
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不同领域下超宽带雷达探测呼吸心跳信号研究综述 被引量:2
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作者 郑学召 丁文 +4 位作者 黄渊 蔡国斌 马扬 刘盛铠 周博 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期204-228,共25页
超宽带(UWB)雷达由于具有结构简单、发射功率低、穿透能力强、分辨能力高、传输速度快等诸多优势,逐渐成为多探测场景广泛应用的生命信息探测技术及装备。要完成生命信息的有效探测,关键是利用雷达回波信息处理技术从UWB雷达回波中提取... 超宽带(UWB)雷达由于具有结构简单、发射功率低、穿透能力强、分辨能力高、传输速度快等诸多优势,逐渐成为多探测场景广泛应用的生命信息探测技术及装备。要完成生命信息的有效探测,关键是利用雷达回波信息处理技术从UWB雷达回波中提取被测人员的呼吸心跳信号,这对不同场景实现生命信息的判定、位置信息的获取、疾病的监测和预防以及保障人员安全具有至关重要的意义。为此,该文介绍了UWB雷达及分类、电磁散射机理和探测原理;分析了呼吸心跳信号的雷达回波模型构建现状;从时域、频域、时频域分析方法等角度梳理了现有呼吸心跳信号的提取方法;并从矿山救援、地震救援、医疗健康、穿墙探测等场景归纳了呼吸心跳信号提取的研究进展。总结了当前研究中存在的主要问题,展望了未来研究工作应重点关注的领域。 展开更多
关键词 超宽带(UWB)雷达回波 生命信息探测 呼吸心跳信号 雷达回波模型 信号提取
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船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测
7
作者 刘旭东 李荣 喻鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期106-110,共5页
船舶尾流感应磁场信号较为微弱,目标回波信号与背景噪声的区分度低,导致回波信号检测的相对容限值较大。为此,提出船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测方法。分析尾流散射回波特性,结合尾流气泡分布尺寸获取船舶尾流整体散射回波信... 船舶尾流感应磁场信号较为微弱,目标回波信号与背景噪声的区分度低,导致回波信号检测的相对容限值较大。为此,提出船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测方法。分析尾流散射回波特性,结合尾流气泡分布尺寸获取船舶尾流整体散射回波信号。将整体散射回波信号输入长短期记忆循环神经网络中,检测微弱回波信号。测试结果显示,随着尾流传播距离的逐渐增加,磁场感应强度逐渐减弱;回波信号幅值低于0.4 V时,能够完成微弱回波信号检测;相对容限值均在0.15以下,满足回波信号检测需求。 展开更多
关键词 船舶尾流 感应磁场 小目标 微弱回波信号 回波特性
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基于K-SVD字典学习的超声流量计回波信号处理方法研究
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作者 潘宁致 李跃忠 陈佳怡 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第1期195-202,共8页
针对时差法气体超声流量计回波信号易受电路噪声、声学噪声以及环境噪声等外界不可避免的影响,导致回波信号的起点段信号扭曲、信噪比低,而难以精确确定回波信号到达时间点的问题,提出基于K-SVD字典学习降噪的回波信号到达时间点的精确... 针对时差法气体超声流量计回波信号易受电路噪声、声学噪声以及环境噪声等外界不可避免的影响,导致回波信号的起点段信号扭曲、信噪比低,而难以精确确定回波信号到达时间点的问题,提出基于K-SVD字典学习降噪的回波信号到达时间点的精确定位方法,从而提高超声流量计的检测准确度。通过OMP算法将提取到的多组回波信号数据构造成的矩阵进行稀疏表示,再使用SVD完成字典的迭代更新,并通过控制变量法对字典大小和稀疏度两个参数进行优化,训练得到能够自适应提取回波信号特征的最佳字典学习模型,形成完备字典,从而重构回波信号,达到消除信号起始时间段因噪声干扰而导致波形扭曲的目的。在临界流文丘利喷嘴法气体流量标准装置上进行的标定实验结果表明,未处理的回波信号直接使用阈值法定位到达时间点后计算得到的最终流量误差较大,而使用基于K-SVD字典学习降噪处理回波信号后能有效提高定位到达时间点的准确度,从而得到更加准确的流量信息,其中流量的高区示值误差由1.32%降至1.02%,重复度由0.154%降至0.054%;流量的低区示值误差由3.69%降至1.46%,重复度由1.152%降至0.126%,优化后的测量结果达到国家1.0级精度指标要求。 展开更多
关键词 时差法气体超声流量计 回波信号 字典学习 降噪 到达时间点定位
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基于方波累加激光投影回波信号增强方法
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作者 徐鑫 王劲松 +1 位作者 邢玉磊 刘沛 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期885-892,共8页
在3D激光投影仪中,对投影线宽有一定要求,仪器中专门设计了调焦模块来调节线宽,其主要原理是根据投影激光束的回波能量大小来进行调节,但由于环境光、投影距离、投影面反射率等因素影响,导致激光回波能量非常弱,致使仪器识别回波信号困... 在3D激光投影仪中,对投影线宽有一定要求,仪器中专门设计了调焦模块来调节线宽,其主要原理是根据投影激光束的回波能量大小来进行调节,但由于环境光、投影距离、投影面反射率等因素影响,导致激光回波能量非常弱,致使仪器识别回波信号困难,无法实现投影线宽的自动调节。为此本文使用光电池阵列作为激光回波信号接收装置,使用50%占空比的方波信号对激光进行调制,产生亮灭的差分信号,投影光束回波能量经过放大电路初级放大,在现场可编辑逻辑门阵列中按周期一一对应累加,实现对差分信号的数字放大。该方法通过先硬件放大接收信号再软件对差分信号放大,可以有效减少背景光干扰和高斯噪声的影响,改善信号质量。 展开更多
关键词 激光投影仪 线宽调节 激光回波信号 信号增强 现场可编程门阵列
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雷达低信噪比回波信号自适应识别方法
10
作者 杨浩 何丰 +1 位作者 张帆 许绘香 《激光与红外》 北大核心 2025年第2期209-214,共6页
信噪条件会影响激光雷达低信噪比回波信号在时域上的相关性,导致信号识别结果准确性下降,对此,提出一种激光雷达低信噪比回波信号自适应识别方法。在低信噪比环境下,利用独立分量分析模型对低信噪比回波信号展开独立分量分析,分离出源... 信噪条件会影响激光雷达低信噪比回波信号在时域上的相关性,导致信号识别结果准确性下降,对此,提出一种激光雷达低信噪比回波信号自适应识别方法。在低信噪比环境下,利用独立分量分析模型对低信噪比回波信号展开独立分量分析,分离出源回波信号和干扰信号,得到干扰抑制后的回波信号。采用短时傅里叶变换获取回波信号的时频谱图,通过时频谱图对改进SSD网络模型展开训练,以实现低信噪比回波信号自适应识别。仿真分析表明,所提方法在低信噪比回波信号自适应识别领域是可行性且有效性,能够有效提升激光雷达回波信号的可靠性。 展开更多
关键词 激光雷达 低信噪比回波信号 自适应识别
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相干多普勒激光雷达微弱回波综合频率估计算法
11
作者 邢晓晴 陆威 +1 位作者 范红云 邢志伟 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期378-384,共7页
为解决相干多普勒激光雷达微弱回波信号频谱信息提取精度低、探测概率低的问题,基于传统信号的时频域分析方法,提出一种将信号的相干积累、自相关运算、Welch功率谱估计与能量重心法相结合的频谱估计算法。仿真结果表明:与能量重心法和... 为解决相干多普勒激光雷达微弱回波信号频谱信息提取精度低、探测概率低的问题,基于传统信号的时频域分析方法,提出一种将信号的相干积累、自相关运算、Welch功率谱估计与能量重心法相结合的频谱估计算法。仿真结果表明:与能量重心法和比值法相比,该算法的频率估算平均精度分别提高43%和46%,在相同条件下雷达探测概率最高。所提算法能效提升相干多普勒激光雷达微弱信号的频率估计性能,提高雷达测速精度与探测距离,探测能力更加稳定。将该算法应用于1550 nm相干多普勒激光雷达回波信号处理,有效提高了雷达的测速精度。 展开更多
关键词 相干多普勒激光雷达 频率估计 能量重心法 Welch谱估计 自相关运算 微弱信号 回波信号
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基于SoC FPGA的ADCP数字回波信号处理系统
12
作者 戴仕杰 芦山 邓锴 《声学技术》 北大核心 2025年第3期463-468,共6页
针对声学多普勒流速剖面仪的设备小型化和高实时性信号处理的需求,提出一种基于片上系统现场可编程门阵列的声学多普勒流速剖面仪数字回波信号处理系统。利用现场可编程逻辑门阵列可以高速并行处理数据的特点,在可编程逻辑端采用基于多... 针对声学多普勒流速剖面仪的设备小型化和高实时性信号处理的需求,提出一种基于片上系统现场可编程门阵列的声学多普勒流速剖面仪数字回波信号处理系统。利用现场可编程逻辑门阵列可以高速并行处理数据的特点,在可编程逻辑端采用基于多相分解的中频正交采样方法构建回波复信号,并且实现复相关计算,得到回波信号的相关函数、相关能量和最大相关能量点位置,最后在处理器系统端中完成频移的计算。实验结果表明,在可编程逻辑端的回波信号处理速度快,实时性较好,并且具有较高的精确性。 展开更多
关键词 声学多普勒流速剖面仪 回波信号处理系统 多相分解
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基于双阈值的超声水表回波特征峰搜索方法
13
作者 余洪祥 王成李 +1 位作者 赵伟国 蒋延付 《声学技术》 北大核心 2025年第4期547-553,共7页
基于双阈值法的超声水表通过第一、二阈值电压检测确定回波信号的特征点和到达时间。然而由于超声水表回波特性易受测量环境影响,导致回波信号的特征点和到达时刻发生错误偏移,从而影响超声水表的测量精度。针对以上问题,提出了一种基... 基于双阈值法的超声水表通过第一、二阈值电压检测确定回波信号的特征点和到达时间。然而由于超声水表回波特性易受测量环境影响,导致回波信号的特征点和到达时刻发生错误偏移,从而影响超声水表的测量精度。针对以上问题,提出了一种基于双阈值法的回波特征峰搜索方法。该方法先预设回波特征峰和到达时间,并通过声速随温度的变化关系自调整预设到达时间;然后利用预设到达时间与测量得到的到达时间之间的关系进行回波特征峰的搜索,以获得回波信号特征点的准确定位,从而降低温度变化对到达时间测量的影响,获得准确的飞行时间。流量测试实验结果表明,样机在温度为10℃、20℃和50℃时具有良好的计量特性。高区流量的最大计量误差小于1.00%,重复性优于0.40%;低区流量的最大计量误差小于2.00%,重复性优于0.60%。样机满足一级水表的性能要求,验证了该方法的合理性。 展开更多
关键词 超声水表 双阈值法 回波信号 回波特征峰 飞行时间 时差法
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激光雷达回波信号多尺度增强方法研究
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作者 王芳 宋斌 袁浩 《激光与红外》 北大核心 2025年第1期60-66,共7页
由于目标物体的形状、大小、距离等因素的影响,激光雷达回波信号中的特征信息会分布在不同尺度上,且信号经历多径效应后,导致信号相位扭曲和叠加,使单纯依靠小波阈值对整体回波信号进行增强的思路变得过于简单,并且信号的非线性也影响... 由于目标物体的形状、大小、距离等因素的影响,激光雷达回波信号中的特征信息会分布在不同尺度上,且信号经历多径效应后,导致信号相位扭曲和叠加,使单纯依靠小波阈值对整体回波信号进行增强的思路变得过于简单,并且信号的非线性也影响信号增强的效果。提出一种基于CEEMDAN联合小波阈值算法的激光雷达回波信号多尺度增强方法。该方法首先利用形态滤波器去除激光雷达回波信号中含有脉冲、间歇等间断事件;再基于上述处理结果利用CEEMDAN算法对激光雷达回波信号实施有效的尺度分解,以有效地将复杂非线性信号分解成若干个IMF分量,提高信号处理的准确性;利用相关系数指标,获取回波信号中噪声以及信号之间的IMF临界点,使用小波阈值算法对其主导IMF分量实施去噪处理,根据处理结果实现信号的多尺度增强。实验结果表明,利用该方法开展回波信号增强时,信号去噪效果好、增强性能高。 展开更多
关键词 CEEMDAN分解 小波阈值 激光雷达通信 回波信号 多尺度 增强算法设计
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激光脉冲回波信号特性的检测模型
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作者 贾云娟 许艳玲 杨君霞 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期245-250,共6页
信号特性检测对于目标识别、距离测量、速度估计等方面具有关键作用,为此,设计激光脉冲回波信号特性的检测模型,提升回波信号特性检测效果。利用蒙特卡洛法,构建激光脉冲回波信号瞬态辐射传输模型;通过杜哈梅叠加定理求解瞬态辐射传输模... 信号特性检测对于目标识别、距离测量、速度估计等方面具有关键作用,为此,设计激光脉冲回波信号特性的检测模型,提升回波信号特性检测效果。利用蒙特卡洛法,构建激光脉冲回波信号瞬态辐射传输模型;通过杜哈梅叠加定理求解瞬态辐射传输模型,得到激光脉冲辐射强度;依据激光脉冲发射与目标反射等环节间的卷积传递关系,得到激光脉冲回波功率;利用回波功率与辐射强度,得到目标回波信号比与散射噪声比,用于描述激光脉冲回波信号特性的变化情况,完成激光脉冲回波信号特性检测。实验证明:该模型可有效计算获取激光脉冲辐射强度与回波功率。在不同波段时,该模型均可有效检测激光脉冲回波信号特性,波段越大,目标回波信号比越小,说明波段对激光脉冲回波信号的能量衰减特性存在影响;不同波段时,目标回波信号比的时域分布均完全相同,说明波段对激光脉冲回波信号的时间展宽特性无影响。 展开更多
关键词 激光脉冲 回波信号 特性检测模型 蒙特卡洛法 杜哈梅叠加 卷积传递关系
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基于遗传神经网络的光纤激光网络回波信号增强方法
16
作者 武文权 任志红 闫静静 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期185-190,共6页
光纤激光网络中的回波信号会受到光衰减、色散等因素的影响,导致回波信号特征变得复杂多样,降低了信号增强的效果,因此,提出基于遗传神经网络的光纤激光网络回波信号增强方法。使用经验模式分解法,将原始回波信号分解为若干本征模态函数... 光纤激光网络中的回波信号会受到光衰减、色散等因素的影响,导致回波信号特征变得复杂多样,降低了信号增强的效果,因此,提出基于遗传神经网络的光纤激光网络回波信号增强方法。使用经验模式分解法,将原始回波信号分解为若干本征模态函数,并用粗糙惩罚函数进行平滑处理,抑制信号噪声。基于高斯函数拟合方法,提取与去噪后回波信号函数规则一致的特征。根据回波信号特征提取结果,基于遗传算法优化神经网络的权重和门限,多次训练运算,输出最优解序列,即回波信号增强结果,避免回波信号特征变化对增强结果的影响。实验结果表明,该方法能够有效抑制回波信号中的噪声,能够精准提取回波信号的波形变化特征,并且峰值信噪比最高达到了42.3 dB。 展开更多
关键词 遗传算法 神经网络 光纤激光网络 回波信号增强 信噪噪声抑制
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一种快速的全波形高光谱激光雷达的反射率光谱曲线重建方法
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作者 邵慧 张胡龙 +4 位作者 戴慧 陈育伟 孙龙 徐恒 李幸运 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期602-615,共14页
全波形高光谱激光雷达(HSL)在获得高精度、高分辨率的空间数据的同时,还能获得目标的光谱信息,可为不同研究和应用领域提供有效和多维的数据。然而,HSL不同波段发射信号强度存在差异,会导致相应回波信号的差异,难以直接利用回波信号来... 全波形高光谱激光雷达(HSL)在获得高精度、高分辨率的空间数据的同时,还能获得目标的光谱信息,可为不同研究和应用领域提供有效和多维的数据。然而,HSL不同波段发射信号强度存在差异,会导致相应回波信号的差异,难以直接利用回波信号来重建目标在不同波段下准确的光学特性(目标的反射率光谱分布曲线)。以往研究通常利用标准漫反射白板法来获取目标的反射率光谱曲线(标准参照板法)。但在某些复杂的检测环境中白板易受污染,且激光器的发射能量会因环境和设备状态的变化出现波动,进而影响计算精度。因此,从全波形信号本身直接提取信息用于反射率光谱曲线重建是一种快捷的途径。基于此,该文提出一种基于HSL全波形数据的回波强度校正方法,用于快速生成目标的反射率光谱曲线。首先,通过理论分析,证明回波与发射波在形状上的相似性。然后,对HSL全波形的发射信号和回波信号进行偏正态高斯函数拟合,计算各波段在理想情况下标准漫反射白板的发射信号与回波信号峰值比值(归一化因子)。最后,通过结合标准漫反射白板的归一化因子与目标的归一化因子来构建目标的反射率光谱分布曲线。为验证方法的有效性,该文将其与基于标准漫反射板计算的反射率光谱曲线进行了对比实验,并进行木叶分离和目标分类实验以评估其适用性。实验结果表明:(1)利用发射信号校正回波强度,可以获得与标准参照板法相似的反射率光谱曲线。并且在不同温度及光照条件下均表现出良好的稳定性;与标准漫反射白板法相比,该方法有效克服了激光器发射能量波动的影响,尤其在HSL长时间工作条件下,显著提升了反射率光谱曲线的测量精度和一致性。(2)在实际应用中,基于该文方法获得的目标反射率光谱曲线能够快速实现木叶分离,且对果树目标分类准确率超过90%。该文方法简化了全波形高光谱激光雷达的回波强度校正流程,可在数据采集过程中实时快速重建目标高光谱信息。 展开更多
关键词 全波形 高光谱激光雷达 强度校正 反射率光谱曲线 归一化因子 发射信号 回波信号 偏正态高斯函数
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星载W波段多普勒雷达云内大气风场探测信号仿真研究
18
作者 叶晗 张子瑾 +2 位作者 董晓龙 朱迪 张敬钰 《空间科学学报》 北大核心 2025年第2期340-352,共13页
全球三维大气风场探测对提升数值天气预报精度、增强气象灾害预警能力及保障航空航天安全具有关键作用.本文建立了一套星载W波段多普勒雷达云内大气风场探测信号仿真系统,通过输入实际场景的大气廓线数据,仿真雷达回波信号,进而利用回... 全球三维大气风场探测对提升数值天气预报精度、增强气象灾害预警能力及保障航空航天安全具有关键作用.本文建立了一套星载W波段多普勒雷达云内大气风场探测信号仿真系统,通过输入实际场景的大气廓线数据,仿真雷达回波信号,进而利用回波信号估计径向风速,并分析了信噪比和脉冲累积数对径向风速估计精度的影响.结果表明,对于星载W波段多普勒雷达,当极化脉冲间隔不大于20μs时,极化分集脉冲对技术可实现0~40 m·s^(-1)的风速探测范围,有效获取云内高风速产品;径向风速估计精度随脉冲累积数的增加和信噪比的增大而提升;在本文雷达系统指标条件下,当信噪比为0 dB,脉冲累积数为64时,径向风速估计精度为1.34 m·s^(-1),能够满足数值天气预报2m·s^(-1)的测风精度要求. 展开更多
关键词 云内大气风场 W波段多普勒雷达 回波信号仿真 极化分集脉冲对技术 径向多普勒速度
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裂纹对弹性波在混凝土中传播特性的影响研究 被引量:2
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作者 虞爱平 陈涛 +2 位作者 陈哲涵 张露 陈宣东 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期183-192,共10页
目的为研究混凝土中裂纹对弹性波传播特性的影响,方法采用COMSOL软件构建弹性波在不同形态混凝土裂纹中的传播数值模型,并开展带裂纹混凝土的弹性波传播试验,系统研究混凝土裂纹特征(裂纹角度、裂纹深度、裂纹距声发射源距离、裂纹数量... 目的为研究混凝土中裂纹对弹性波传播特性的影响,方法采用COMSOL软件构建弹性波在不同形态混凝土裂纹中的传播数值模型,并开展带裂纹混凝土的弹性波传播试验,系统研究混凝土裂纹特征(裂纹角度、裂纹深度、裂纹距声发射源距离、裂纹数量等)与弹性波传播之间的关系。结果研究发现:数值模拟结果与试验现象吻合较好,验证了数值模型的可靠性。其中,裂纹数量和裂纹距声发射源距离的变化对回波峰值影响较大,距声发射源2 cm裂纹的回波峰值最大,为3.46×10^(6)Pa;对波速和信号损伤影响最大的因素为裂纹深度,60 mm深度裂纹损伤率高达62.14%、波速衰减至2590.674 m/s,其次为裂纹数量,信号损伤率达31.28%。基于不同裂纹特征的波速变化规律,对裂纹角度和深度的波速关系模型进行回归分析,回归曲线拟合优度较好,R^(2)均大于0.95。结论混凝土中存在的裂纹和裂纹特征对弹性波传播具有显著影响,本文研究结果为混凝土无损检测技术提供了理论支撑。 展开更多
关键词 裂纹形态 回波峰值 波速信号 损伤 裂纹深度
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基于激光雷达回波信号的雾天船舶航线快速辨识
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作者 杨喜旺 黄晋英 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期135-139,共5页
激光雷达所处环境噪声较大,船舶航线辨识困难,为解决该问题,提出基于激光雷达回波信号的雾天船舶航线快速辨识方法。采用信号累积增强算法增强雾天激光雷达回波信号,利用改进经验模态分解算法去噪处理增强后的回波信号,结合回波信号通... 激光雷达所处环境噪声较大,船舶航线辨识困难,为解决该问题,提出基于激光雷达回波信号的雾天船舶航线快速辨识方法。采用信号累积增强算法增强雾天激光雷达回波信号,利用改进经验模态分解算法去噪处理增强后的回波信号,结合回波信号通过最小类内方差获取得到船舶航线和水面最佳分割阈值,提取船舶航线特征点。利用最小二乘法拟合法拟合船舶航线特征点,完成雾天船舶航线辨识。实验结果表明,所提方法应用后激光雷达回波信号更平滑,输出信噪比更高,均方根误差更低,船舶航线辨识准确率更理想。 展开更多
关键词 激光雷达回波信号 船舶航线辨识 回波信号累积增强 经验模态分解 特征提取
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