正交多相码连续波主动声呐回波检测算法设计

与常规脉冲式主动声呐相比,连续波主动声呐能够提高目标回波的时间处理增益和目标信息更新速率。该文提出一种由正交多相码合成的连续发射波形,分析了发射信号和目标回波模型,设计了多通道匹配滤波器组完成回波检测。为了进一步提高接收机检测性能,提出了多通道非相干积累的处理方法。通过数值仿真,分析提出的连续波形的多普勒分辨性能和目标信息更新率。通过蒙特卡罗法获取接收机工作特性曲线,比较了脉冲式主动声呐和连续波主动声呐在均匀混响背景下对单目标检测性能的差异。仿真结果表明,该文设计的连续波波形具有较好的多普勒分辨性能,在均匀混响背景下,回波检测算法能够明显提高单个目标的探测能力。     

一个解决声纳系统同频干扰的新思路

多平台联合作战将是未来海上作战的重要形式之一,多部主动声纳的同时存在使声兼容问题十分突出。由于友舰直达波经历的是单程传播,其强度往往比经历了双程传播的目标回波大的多。通过波形设计可以获得相关系数小的声纳波形,虽然可以从一定程度上缓解声兼容问题,但由于获得的增益有限,并不能从根本上解决这一问题。本文通过对常规检测器的修正,引入能量归一化的概念,有效地消除了能量对检测器的影响,从而解决了这一问题。同时本文还提出了与现有声纳信号处理体系相兼容的频域实现方法,使该算法在工程上的实现成为可能。计算机仿真证明,这一方法是正确有效的。     

一种新的大容量的二维光正交码

构造了一种扩展的双曲线性同余码(EHLC)并分析了其码字性能.用该码作为时间扩频伪随机序列和以素数码(PC)作为波长跳频伪随机序列,再构成一种新的二维光正交码EHLC/PC.然后分析了EHLC/PC码字的性能,并与EQC/PC作了比较.相比之下,前者的互相关性能略有下降,但码字容量大大增加.因此,EHLC/PC适合于用户数较多的OCDMA系统.     

基于枝状超结构的蒸汽管网优化及禁忌搜索策略

本文通过对蒸汽管网枝状超结构的分析,利用惩罚函数的优化技术,建立了一种基于混合整数非线性模型的蒸汽管网优化方法;同时,鉴于整型变量数目庞大所造成的最优解搜索效率下降的问题,提出了一种禁忌搜索的方法,提高了最优化算法的效率.     

基于禁忌搜索的车联网蒙特卡洛定位算法

在蒙特卡洛定位算法中引入禁忌搜索算法以提高车联网中快速定位的性能。自组织车联网高速移动的车辆和快速变化的网络拓扑结构,使用传统的蒙特卡洛定位算法,不能迅速的收敛位置信息。在滤波阶段引入禁忌搜索算法对传统蒙特卡洛定位算法进行改进, 优化滤波排除可能性较小的位置点,获得近似最优估计位置采样集。仿真结果表明,改进后的算法在样本采集数、计算时间、定位精度等方面有了显著提升,改进后的算法能更好地解决车联网的定位问题。     

一种基于扩展素数码和单重合序列的二维光正交码EPC/OCS

以扩展素数码(EPC)作为时间扩频伪随机序列,单重合序列(OCS)作为波长跳频伪随机序列,构造了一种新的二维光正交码EPC/OCS,并分析了码字的互相关性能.与修正素数跳频码MPHC相比,EPC/OCS的波长数并不局限于素数,可以是任意整数,不仅构造灵活,而且可充分利用MW OCDMA系统的有效波长数.当系统的有效波长数大于某个素数时,EPC/OCS不仅码字容量大于MPHC,而且互相关性能也有所改善.理论分析表明,EPC/OCS可降低MW OCDMA系统误码率.     

一种严格最佳(ν,k,1)光正交码的设计方法

介绍了严格最佳和准最佳(ν,k,1)光正交码的定义，阐述了它们与(ν,k,1)循环差集族的关系。基于Wilson均匀分布差引理和初等数论的基本理论，提出一种最佳(ν,k,1)循环差集族的构造方法，即构造定义在ν阶有限域上满足特定约束条件的k元集合。将该方法用于光正交码的设计中，可以有效地设计一些严格最佳(ν,k,1)光正交码，其中，码长ν为素数，码重k的取值为4、5和6。最后结合具体实例，给出严格最佳(ν,k,1)光正交码的计算机辅助设计方法。同其他设计方法相比，该设计方法既简单又实用，尤其对严格最佳（ν,k,1）光正交码而言，设计效率较高；随着码重k的增加，码的设计效率逐渐降低。     

基于模式搜索的自适应干扰抵消器算法的研究

为了减小同址干扰对接收机性能的影响,设计了一种基于正交矢量合成的自适应干扰抵消器;根据其中控制单元提取出的数据的特点,提出了将模式搜索算法(PSA)作为控制器算法,并对其进行了改进;利用实际测量的数据进行了仿真分析,结果表明,相比于PSA算法、模拟退火算法、遗传算法,改进后的PSA算法具有更快的收敛速度,同时收敛精度相差无几;最终的实现结果也证明了该方法可满足性能要求。     

基于最大值判决及光硬限幅器的光码分多址并行干扰抑制系统

针对光码分多址（OCDMA）的多用户干扰问题,提出一种引入光硬限幅器、基于最大值判决的光码分多址并行干扰抑制系统.该系统在发送端对比特“0”和比特“1”分别使用一个地址码和它的移位变形进行映射,以避免发送比特“0”时无光脉冲通过的问题,实现并行干扰抑制;在接收端光电检测器前引入一个光硬限幅器,判决电路采用最大值判决,以避免门限判决所引起的误判,进一步减小多用户干扰.阐述了其工作原理,系统采用光正交码作为地址码,PIN光电检测器,分析推导了系统的误码率表达式,进而对新型系统的多用户干扰抑制作用进行误码性能仿真.仿真结果表明,当信号光子到达率为25时,新型系统比常规系统的误码性能改善10个数量级以上,比常规并行干扰抑制系统改善2个数量级以上.     

基于直接数字频率合成技术任意波形声纳信号源的设计

基于直接数字频率合成技术的声纳信号源,重点解决了调频波的相位连续性和波形光滑度的难题。该信号源在硬件电路不改变的情况下,只通过更改软件就可以产生任意的波形。由于直接数字频率合成芯片的高度集成化和简单的外围电路,设计出的信号源是小型化的,可直接应用于声纳浮标的发射源。此外这种技术的高可靠性,又在很大程度上保证了浮标的成活率,具有良好的应用前景。     

Synthesis of chirped apodized fiber Bragg grating parameters using Direct Tabu Search algorithm: Application to the determination of thermo-optic and thermal expansion coefficients

In this paper, Direct Tabu Search (DTS) is proposed to synthesize the physical parameters of a fiber Bragg grating (FBG) numerically from its reflection response. A reflected spectrum is being calculated by using the Transfer Matrix Method (TMM). Direct search based strategies are used to direct a tabu search. These strategies are based on a new pattern search procedure called Adaptive Pattern Search (APS). In addition, the well-known Nelder-Mead (NME) algorithm is used as a local search method at the final stage of the optimization process. Direct Tabu Search (DTS) is applied for reconstruction of a raised cosine chirped fiber Bragg grating (CFBG) and a Gaussian multi channel fiber grating. The method is then used to synthesize a CFBG from its reflectivity taken at different temperatures. It gives a good estimate of the thermal expansion coefficient and the thermo-optic coefficient of the fiber.     

主动声呐恒包络波形设计及其性能分析

为主动声呐设计恒包络的伪随机编码MSK调制波形。通过分析MSK信号表达式,得到波形的复包络信号。使用遗传算法优化伪随机序列,降低波形的自相关旁瓣,可减小声呐的虚警概率。通过优化复包络信号的自相关函数旁瓣值和互相关函数值,得到自相关性能和正交性能优良的恒包络波形,可以缓解多部声呐间的同频干扰。通过仿真分析波形的模糊度图,波形具有良好的频率分辨率和距离分辨率,可以取代峰均比过高的编码调相信号,满足主动声呐对运动目标的探测需求。     

采用典型相关分析实现主动声纳直达波干扰抑制

海上多舰船编队作战条件下,来自于友舰的直达波干扰强度往往远大于期望目标回波的强度,使得主动声纳的目标探测性能大大降低。设计互相关性较小的发射信号虽然能够降低干信比,但是所获得的增益有限,而且限制了发射信号的选择空间。本文研究了一种基于信号结构特性的典型相关分析算法,大大降低了能量对于检测结果的影响。基于仿真结果进行了算法的可行性分析,结果表明它具有优秀的抗同频干扰能力。     

伪随机码激光引信探测系统设计

半导体激光器件的激光近炸引信在各种导弹和常规弹药中已得到了广泛的应用。设计了基于伪随机码脉冲激光引信的实现方法,根据其工作原理,整个系统可分为发射模块、接收模块、光学系统和信号处理模块。对伪码激光引信各模块的具体构成进行了详细分析,得出了选择各模块参数的依据。结果表明,伪码激光引信能够满足战技指标要求,且具有较强的探测和抗干扰性能。该设计方法对伪码激光引信的研制具有一定的指导意义。