基于子空间方位稳定性的弱目标检测方法 被引量：5

1

作者 孙挺 耿国华 +1 位作者 郑恩明 王萍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期480-487,共8页

针对在水下未知目标检测和方位估计中,无法同时对强目标和弱目标实现检测和方位估计的问题,提出一种基于子空间方位稳定性的弱目标检测方法.该方法首先对阵元接收信号协方差矩阵进行特征分解;然后利用目标子空间波束形成所得方位估计值... 针对在水下未知目标检测和方位估计中,无法同时对强目标和弱目标实现检测和方位估计的问题,提出一种基于子空间方位稳定性的弱目标检测方法.该方法首先对阵元接收信号协方差矩阵进行特征分解;然后利用目标子空间波束形成所得方位估计值在真值附近、比较稳定,背景噪声子空间波束形成所得方位估计值随机分布在[0°,180°]、比较随机的特点;最后对各子空间归一化空间谱进行方位方差加权,可以进一步抑制背景噪声子空间空间谱对弱目标子空间空间谱的干扰,缩小强目标与弱目标所在方位处空间谱幅值差异.理论分析、数值模拟和实测数据处理结果均证明,在同一频带和同一波束图中,相比分子带波束形成检测法,该方法可有效增强弱目标子空间空间谱幅值,缩小强目标与弱目标所在方位处空间谱幅值差异,同时实现对强目标和弱目标的检测和方位估计. 展开更多

关键词 信号处理技术 弱目标检测 特征分解 方位稳定性

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大孔径光纤拖曳阵阵形畸变对波束零陷的影响 被引量：4

2

作者 高守勇 邱秀分 +1 位作者 申和平 孙春艳 《舰船电子工程》 2016年第8期165-169,共5页

阵形畸变是大孔径光纤拖曳阵信号处理中必须考虑的问题,不同程度的阵形畸变会对后续的信号处理性能产生一定的影响。波束零陷技术是广泛应用于拖曳阵探测系统中的强干扰抑制方法,在本舰强干扰抵消和弱目标检测方面起着重要作用。论文对... 阵形畸变是大孔径光纤拖曳阵信号处理中必须考虑的问题,不同程度的阵形畸变会对后续的信号处理性能产生一定的影响。波束零陷技术是广泛应用于拖曳阵探测系统中的强干扰抑制方法,在本舰强干扰抵消和弱目标检测方面起着重要作用。论文对拖曳线列阵畸变为弧线阵形后对波束零陷性能的影响进行了研究。通过对不同畸变程度的弧线阵形进行仿真,对比分析了直线阵形与弧线阵形的处理效果。仿真结果表明,阵形纵坐标偏离横轴4m后若仍用直线阵形进行后续的信号处理,目标波束的主瓣变宽、测向精度下降、强干扰抑制效果变差、弱目标检测效果受到严重影响,此时必须利用阵形校正算法对阵形进行校正。 展开更多

关键词 光纤水听器 大孔径拖线阵 强干扰抵消 零陷波束形成 阵形畸变

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水下结构近场声全息数值仿真与试验研究

3

作者 刘敏林 刘伯运 张若愚 《舰船电子工程》 2013年第9期88-90,共3页

近场声全息(NAH:Near-field Acoustic Holography)技术采用近场测量,可以有效地记录垂直于源表面并随距离增加而迅速衰减的倏逝波,这一特点使得NAH技术可获得不受波长限制的重建分辨率。论文中对水下结构辐射声场进行数值仿真及试验研究... 近场声全息(NAH:Near-field Acoustic Holography)技术采用近场测量,可以有效地记录垂直于源表面并随距离增加而迅速衰减的倏逝波,这一特点使得NAH技术可获得不受波长限制的重建分辨率。论文中对水下结构辐射声场进行数值仿真及试验研究,在获得声场重构结果的基础上分析测量条件对分析结果的影响,论证声全息技术应用于水下结构辐射噪声测试的可行性及应用场景。 展开更多

关键词 声全息技术 近场测量 噪声测试 数值仿真及试验

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近场聚焦在大孔径光纤拖曳探测系统中的应用

4

作者 高守勇 孙春艳 +1 位作者 申和平 邱秀分 《舰船电子工程》 2017年第1期119-123,150,共6页

大孔径光纤水听器拖曳侦测系统广泛应用的方位估计方法是远场波束形成,该方法假设目标在阵列的远场区域,适用于估计远距离目标的方位。而远近场存在临界距离,大孔径阵列的远近场临界距离较远,实际中会有很多目标处于大孔径阵列的近场。... 大孔径光纤水听器拖曳侦测系统广泛应用的方位估计方法是远场波束形成,该方法假设目标在阵列的远场区域,适用于估计远距离目标的方位。而远近场存在临界距离,大孔径阵列的远近场临界距离较远,实际中会有很多目标处于大孔径阵列的近场。对该类目标进行远场近似处理,获得的方位幅度图会发生畸变,并影响方位估计的精度。针对这类目标,论文通过仿真和实际海上拖曳探测数据对比了近场聚焦与远场波束形成的性能。结果表明,对不能近似为远场的目标,近场聚焦可获得更窄的波束宽度与更强的聚集能量,可有效提高目标测向精度,并实现目标距离的估计。证明了近场聚焦在大孔径光纤水听器拖曳侦测系统中的应用价值。 展开更多

关键词 光纤水听器 大孔径拖曳线列阵 临界距离 近场聚焦 距离估计

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基于全相位预处理的时域多重信号分类波达方向估计方法 被引量：4

5

作者 余华兵 郑恩明 陈新华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期242-248,共7页

低信噪比下,针对宽带短脉冲情况下频域多重信号分类(MUSIC)中噪声子空间估计不稳定问题,提出一种基于全相位预处理的时域多重信号分类波达方向(DOA)估计方法。①对线列阵接收数据进行分组处理;②按搜索角度对各组数据进行相移预处理,并... 低信噪比下,针对宽带短脉冲情况下频域多重信号分类(MUSIC)中噪声子空间估计不稳定问题,提出一种基于全相位预处理的时域多重信号分类波达方向(DOA)估计方法。①对线列阵接收数据进行分组处理;②按搜索角度对各组数据进行相移预处理,并对各组数据预处理结果进行相加,得到一组新数据;③对线列阵接收数据在时域构建相移后的协方差矩阵,在更短数据长度下,稳定实现噪声子空间估计,并依据估计出的噪声子空间含有的正交特性,通过单位矩阵加法器得到相应空间谱估计值,实现波达方向估计。数值仿真和实测数据处理结果表明,相比频域MUSIC方法,该方法有效提高了线列阵接收数据协方差矩阵中信号含有量和信噪比,能够在更短数据长度情况下实现对噪声子空间的稳定估计,具有较好的稳定性和检测性能,提高了MUSIC方法在实际波达方向估计中的鲁棒性。 展开更多

关键词 波达方向(DOA)估计 时域多重信号分类(MUSIC) 全相位预处理 正交特性 检测性能

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基于相参累积预处理的空间谱估计方法 被引量：4

6

作者 余华兵 郑恩明 陈新华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1209-1217,共9页

针对最小方差无畸变响应空间谱估计(MVDR)方法稳定性问题,提出一种基于相参累积预处理的空间谱估计方法.该方法采用复解析小波变换将接收阵拾取数据转换为一定频带的复解析数据,并按空间平滑处理思想对复解析数据进行分组处理;充分利用... 针对最小方差无畸变响应空间谱估计(MVDR)方法稳定性问题,提出一种基于相参累积预处理的空间谱估计方法.该方法采用复解析小波变换将接收阵拾取数据转换为一定频带的复解析数据,并按空间平滑处理思想对复解析数据进行分组处理;充分利用传感器数据相位信息,对各组复解析数据进行相移补偿和累积处理,获得一组信噪比含有量较高的数据,并在时域采用多点累积处理方式对新数据构造协方差矩阵;依据协方差矩阵自身的正交特性实现空间谱估计.数值仿真和实测数据处理结果表明:相比MVDR方法和对角加载MVDR方法,该方法通过对接收阵拾取数据进行时域复解析变换和相参累积预处理,改变了构建协方差矩阵的数据来源,通过多个采样点累积实现满秩协方差矩阵的稳定获取.该方法依据空间方位与各传感器数据之间的相位差关系,通过两次指数函数等列式求和运算处理,有效提高了空间谱估计的稳定性. 展开更多

关键词 空间谱估计 复解析变换 相参累积 多点累积

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基于算子的武器装备体系效能评估方法及系统 被引量：8

7

作者 简平 齐彬 陈阳阳 《指挥控制与仿真》 2020年第1期70-76,共7页

效能评估对于武器装备体系的建设、发展和作战应用具有重要的指导意义。针对武器装备体系结构复杂性、任务多样性和功能涌现性等特点,提出了一种基于算子的武器装备体系效能评估框架,该框架以装备体系仿真为手段,符合可快速重构的评估... 效能评估对于武器装备体系的建设、发展和作战应用具有重要的指导意义。针对武器装备体系结构复杂性、任务多样性和功能涌现性等特点,提出了一种基于算子的武器装备体系效能评估框架,该框架以装备体系仿真为手段,符合可快速重构的评估指标体系、可综合的评估方法和可重组的评估流程等柔性评估建模理念,分析了基于算子的装备体系效能评估关键技术,设计并实现了基于算子的武器装备体系效能评估工具,为开展联合作战背景下武器装备体系效能评估工作打好坚实基础。 展开更多

关键词 算子 武器装备体系 效能评估 柔性评估 评估系统

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大孔径光纤拖曳线列阵阵形估计对目标测向精度的影响 被引量：2

8

作者 邱秀分 石文峰 +1 位作者 孙春艳 申和平 《舰船电子工程》 2016年第11期44-48,共5页

由于舰船机动和洋流的影响,拖曳线阵声呐在水下的阵形畸变会导致探测精度的下降。论文利用姿态传感器测量数据结合二次曲线拟合的方法进行阵型估计,将波束形成后的目标方位结果与GPS测得的目标方位角进行比较。实验室和海试数据分析结... 由于舰船机动和洋流的影响,拖曳线阵声呐在水下的阵形畸变会导致探测精度的下降。论文利用姿态传感器测量数据结合二次曲线拟合的方法进行阵型估计,将波束形成后的目标方位结果与GPS测得的目标方位角进行比较。实验室和海试数据分析结果表明,阵形估计后的波束形成的目标方位角较原始阵形估计结果更接近经过修正后的GPS解算目标方位角,最大测向误差不大于2.5°。 展开更多

关键词 光纤水听器 大孔径拖线阵 阵形估计 曲线拟合 方位修正

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一种高精度的小型三维电子罗盘简易标定方法 被引量：1

9

作者 邱秀分 石文峰 +1 位作者 孙春艳 申和平 《舰船电子工程》 2017年第2期82-85,125,共5页

由于三维电子罗盘中存在多种误差因素互相耦合,普通方法很难将其各自标定出来并进行补偿,对姿态的解算造成了较大影响。论文为了解决这一问题,设计了一种简易的标定方法。首先通过绕轴转动校正传感器各敏感轴的安装误差,再利用椭球拟合... 由于三维电子罗盘中存在多种误差因素互相耦合,普通方法很难将其各自标定出来并进行补偿,对姿态的解算造成了较大影响。论文为了解决这一问题,设计了一种简易的标定方法。首先通过绕轴转动校正传感器各敏感轴的安装误差,再利用椭球拟合求取零偏和灵敏度误差,同时考虑安装误差、非正交误差、对齐误差、硬磁效应等因素之间的内部关系,从整体上进行标定。实验结果表明,经过该方法标定后,三维电子罗盘在俯仰角±85°范围内的解算误差都能够达到±0.5以内。 展开更多

关键词 三维电子罗盘 磁传感器 误差标定 姿态解算

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两种干扰抵消方法在拖曳阵应用中的对比

10

作者 孙春艳 申和平 刘乙乐 《舰船电子工程》 2016年第9期119-122,共4页

强干扰抵消是大孔径光纤拖曳线列阵探测系统中的重要研究内容。常见的强干扰抵消方法是基于自适应滤波的干扰抵消,需要将干扰信号作为参考输入,属于时域处理方法。基于Bartlett权的波束零陷形成方法是频域处理方法,通过在干扰的方向形... 强干扰抵消是大孔径光纤拖曳线列阵探测系统中的重要研究内容。常见的强干扰抵消方法是基于自适应滤波的干扰抵消,需要将干扰信号作为参考输入,属于时域处理方法。基于Bartlett权的波束零陷形成方法是频域处理方法,通过在干扰的方向形成零陷对干扰进行抑制。论文将这两种方法用于抵消实际拖曳数据中的近距离强目标,对比两种方法的抵消效果以及应用复杂度,为工程实践提供参考。实验结果表明,基于Bartlett权的波束零陷形成方法实现简单,可同时抵消多个干扰,且抵消效果更好,更适合工程应用。 展开更多

关键词 强干扰抵消 自适应滤波 Bartlett波束零陷

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基于改进卡尔曼滤波技术的多波束避碰声纳应用研究

11

作者 邓坤伦 武治宋 +2 位作者 郭娜 杨晶 余华兵 《舰船电子工程》 2017年第12期127-129,共3页

避碰声纳可以为无人航行器提供障碍物的距离和方位信息,从而为无人航行器发现并避开障碍物提供准确的指导。传统的目标自动检测主要采取恒虚警算法,但由于背景的不断起伏变化,以及水下声场建模精度的限制,导致背景估计不准确,难以实现... 避碰声纳可以为无人航行器提供障碍物的距离和方位信息,从而为无人航行器发现并避开障碍物提供准确的指导。传统的目标自动检测主要采取恒虚警算法,但由于背景的不断起伏变化,以及水下声场建模精度的限制,导致背景估计不准确,难以实现对水中目标的稳定跟踪。针对该问题,论文采用模拟退火算法结合卡尔曼滤波技术提高了系统目标探测能力。通过算法仿真及湖试试验,验证了该改进方法的有效性。 展开更多

关键词 避碰声纳 卡尔曼滤波 模拟退火算法

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