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信号处理 2008年第05期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告

一种强背景下点目标检测算法及硬件实现709-712

摘要：白天观测条件下高亮度的天光背景使空间目标淹没在强的背景噪声中,而且由于目标运动角速度高,背景起伏大,帧间数据相关性较小,只能采用单帧数据进行处理。为了有效的检测到空间目标,扩展目标观测时段,针对背景噪声强、数据量大的实时检测难题,提出了适合硬件实现的空间弱小目标检测算法。该算法：（1）将目标图像进行平场归一化;（2）利用形态学Top-Hat算子对归一化后的图像进行目标增强;（3）利用均值滤波对归一化后的图像进行背景估计;（4）图像差分及采用恒虚警方法检测出目标。该算法能在单帧条件下有效地消除强背景的起伏变化及短曝光所引起的快门效应,可将空间点目标可靠地检测出来。最后,文中给出了该算法的硬件实现的并行处理结构,有效减少数据处理时间。通过实测数据的试验结果表明,该算法的检测概率高于单一滤波算法,且能够对信噪比约为2的空间点目标进行可靠的检测,具有很好的实时性能。

一种高速安全的改进型CVEA算法713-717

摘要：视频信息处理具有数据量大、冗余度高、实时性要求严格的特点,本文在对原有文献中提到的一些VEA算法进行深入研究的基础上,针对原CVEA算法的不足,提出了一种满足视频应用要求的快速高安全性的基于混沌密钥的视频加密算法。该算法首先在混沌密钥的产生上采用Chebyshev映射和Logistic映射相互迭代产生二值密钥的方法,有效的克服了一维混沌动力系统中的平凡密钥和拟平凡密钥现象,用此密钥对主要视频图像信息进行一次一密完全加密,安全性相当高,有效的避免了已知明文攻击;其次算法中仅有二进制异或运算,密钥存储量小,所以速度很快;再者加密时保留了一些特殊数据,如MPEGⅡ数据中的图组头等信息,所以加密后文件格式不变、大小不变,可以播放;另外,本算法可适用任何压缩后的视频数据格式,可移植性很好。

复合高斯杂波下距离扩展目标的OM-GLRT718-721

摘要：广义似然比检测（Generalized Likelihood Ratio Test,GLRT）是解决复合高斯杂波下距离扩展目标检测问题的一种有效方法,而当目标速度未知时,对于毫米波等高频雷达而言,速度估计误差将造成方向矢量（steering vector）失配,从而导致GLRT性能的严重下降。此时,如何设计最佳的GLRT检测器就成为一个优化问题。本文在分析方向矢量失配对GL- RT影响的基础上提出了一种最优匹配GLRT（Optimum Matched GLRT,OM-GLRT）方法。仿真结果表明,OM-GLRT能有效地实现对速度未知目标的检测。

雷达自动目标识别算法的集成与评估722-724

摘要：雷达自动目标识别算法的集成与评估对加快其实用化进程具有重要意义。在对目标识别系统进行模块化分解的基础上,以识别所利用目标信息为识别算法分类的依据,设计开发了工具箱式的目标识别算法集成系统,可为识别系统的设计提供常用的算法模块。通过引入效能评估,可方便加入使用者的经验知识,拓展了目标识别算法评估的内容,增强了评估系统辅助决策的功能,最后给出了完整的评估流程。

用于欺骗ISAR的多（两）假目标合成技术研究725-729

摘要：要实现对逆合成孔径雷达的多假目标欺骗干扰,产生一个良好的、含多个假目标信息的信号非常重要。本文提出了一种新的相位调制系数,并由此提出了三种合成多（两）假目标信号的方法,给出了产生多（两）假目标信号的图像合成系统三种方案,进行了详细的理论分析和仿真实验。结果证明了提出的新的相位调制系数和三种合成多（两）假目标信号方法的可行性和有效性。新的相位调制系数较原有的相位调制系数相比可生成含多（两）假目标信息的信号,而原有的相位调制系数只能生成含单假目标信息的信号。

一种有长拖尾特性的G-分布海杂波模型730-732

摘要：针对雷达海杂波概率密度函数的长拖尾特征,在K-分布杂波模型基础上提出一种新的描述海杂波的长拖尾分布G-分布。该分布是由二元Rayleigh独立积随机变量和广义x分布的随机变量进行级联而生成的三元独立积。使用Mellin变换方法得到G-分布概率密度函数的解析表达式。仿真结果表明G-分布的长拖尾特性比K-分布强。最后使用实验数据验证G-分布描述海杂波的有效性,并给出一种产生相关G-分布随机变量的方法,产生所需的相关随机变量。

被动传感器网基于修正Riccati方程的系统优化设计733-736

摘要：被动传感器网具有抗电子侦察与干扰、抗隐身航空兵器、抗反辐射导弹、抗低空突防的能力,作为雷达的补充战时可发挥巨大作用。论文结合对空侦察预警网建设的需要,提出了被动传感器网系统优化设计模型,依据优化设计模型提出了基于修正Riccati方程的优化设计算法。探讨了优化过程中指标集、目标集的确定方法,最后通过仿真计算分析了三种配置结构的性能。

一种基于虚拟三角形的图像自动配准方法737-741

摘要：图像配准是图像处理和分析的关键技术之一。本文提出了一种基于虚拟三角形的图像自动配准方法来处理具有全局刚体变换的图像配准问题。该方法主要分三步：首先采用改进的Harris算子从参考图像和待配准图像中分别提取角点特征,将每三个角点顺次连接起来构成一个虚拟三角形;然后运用刚体变换模型下匹配虚拟三角形对全等的准则找到全等性最好的一对虚拟三角形,利用它们的对应顶点求解刚体变换模型参数的初始值;最后根据刚体变换模型参数的初始值和一个预设的门限得到所有的匹配角点特征,通过它们求得最终的刚体变换模型参数。实际图像实验结果表明：本文提出的图像自动配准方法是正确和有效的,并具有较高的配准精度。

基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计742-746

摘要：本文对基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计算法进行了研究。针对运动目标易在UWB SAR图像上散焦的特点,本文对运动目标在双通道UWB SAR图像上散焦像轨迹之间的位置关系及干涉相位进行了分析;针对ATI算法运动目标检测中的盲速现象和距离向速度估计时的距离向速度模糊现象,本文根据UWB SAR大相对带宽的特点,提出了一种多频子带ATI方法消除盲速区、解除距离向速度模糊,该方法只需两部接收天线,相比多基线方法可大大节省硬件成本。基于半实测数据的实验证明了本文所提理论正确性和算法的有效性。

信号处理杂志算法研究

分布式卫星混合基线SAR-ATI相位校正方法747-751

摘要：本文提出了一种分布式卫星混合基线SAR-ATI相位校正方法。分布式卫星在SAR-ATI工作模式下,由于编队构型、任务需求、地球自转、轨道摄动和卫星姿态变化等诸多因素的影响,卫星之间存在沿航向和切航向的混合基线。卫星间的切航向基线加剧了基线去相关引起的相位随机噪声,使得ATI相位中运动目标相位和地面高程相位混合在一起,造成了大量的虚警,导致动目标检测失败。本文提出了一种新的SAR-ATI混合相位校正方法,较好地抑制了切轨迹干涉相位,改善了SAR-ATI的检测性能。本文基于分布式卫星SAR仿真系统进行了仿真实验,实验结果证明了该方法的良好性能。

分裂孔径发射阵列接收BP算法方位分辨率分析752-756

摘要：方位向上的合成孔径可通过接收天线阵列各单元顺序接收来实现,因此研究合理有效的天线配置方式和工作模式具有重要意义。本文基于固定孔径BP成像模型,推导了单发射天线配置和分裂孔径发射配置下方位分辨率的计算公式,从理论上证明了后者比前者的方位分辨率提高了一倍,具有与传统单站SAR相近的方位分辨率。理论计算和仿真结果的一致性验证了所提出的方位分辨率估算方法的正确性,可为天线配置的选择及设计提供理论依据。

基于UKF的稳定平台导引头被动测距算法研究757-761

摘要：本文的主要目的是为了解决主动寻的空空导弹被动测距的问题。由于很多导弹采用的是稳定平台的导引头,使得现有的只测角被动测距的方法不能直接进行应用。本文通过对稳定平台导引头结构和导弹常用坐标系之间关系的分析,得到了合适的测量方程和状态方程,由于状态方程是一个比较复杂的非线性方程,本文采用了UKF的方法,并给出了得到下一个时刻采样点的算法。对本文提出的算法利用六自由度导弹模型进行了仿真,并针对常见格斗场景对UKF与EKF的性能进行了比较和分析。最后通过对脱靶量的比较表明了本文提出的算法有效的提高了导弹的导引精度。

一种用于语声转换系统的LPC残差信号生成算法762-765

摘要：残差信号中的基音信息对语音的说话人个性特征有着重要的影响。本文首先通过转换后的语音谱包络特征参数（LSP）来预测相应的目标基音周期,再利用预测的目标基音周期来修改源语音的残差信号,从而生成所需要的目标语音残差信号。客观评测和主观听觉测试都表明,本文的残差信号生成算法（PP＋DCT,Pitch Prediction＋Discrete Cosine Trans- form）性能要好于以往的残差预测法。

基于均匀圆阵的空时二维波达方向估计算法766-769

摘要：提出了一种适合于均匀圆阵的空时二维波达方向估计方法,该方法先利用模式激励技术对接收数据进行变换,再利用变换后数据之间的互相关关系将数据进一步映射到空时域,然后构造出一对空时DOA矩阵束,通过矩阵束的广义特征值就能够计算出所有入射信号的方位角和俯仰角。该方法完全避免了DOA矩阵类方法中难以克服的角度兼并问题,与UCA- ESPRIT算法相比,减小了孔径损失,使能够估计的信号数目增加了一倍。该方法具有免搜索和参数自动配对的特点。仿真结果证明了该算法的性能。

基于高斯方向图的二维子阵级相干源超分辨测向770-774

摘要：二维子阵级超分辨测向在相控阵雷达中具有重要应用.本文研究适用于相干源的子阵级ML估计方法.提出了子阵级ML估计的信号模型.利用子阵相位中心与增益来构造简化的阵列流形,使相控阵的校正成本与代价得到较大的降低.引入加权网络对子阵输出进行后处理,大大提高了阵列处理的灵活性.构造了高斯模式的子阵方向图.与直接简化的阵列流形方法相比,基于高斯方向图的简化阵列流形方法克服了其测向范围无法调整的局限性,且能更好抑制旁瓣源.仿真结果证实了所提出方法的有效性.

基于雷达辅阵的自卫压制式干扰极化对消方法研究775-779

摘要：本文探讨了利用雷达主天线和辅助天线极化特性的差异来抑制自卫压制式干扰的可行性。首先给出了目标和干扰在主、辅天线接收通道的信号模型,而后建立了自卫压制式干扰的极化对消模型,提出了利用对消前后信号干扰噪声比（SINR）的变化来综合评价对消算法的性能。最后,具体分析了主辅天线极化正交和匹配两种极端情况下对消算法的性能,给出了一组有意义的结论,突破了常规将雷达辅助天线仅用于旁瓣对消的观念。

基于波前重构的FM-CW SAR距离堆栈算法研究780-784

摘要：“停-走”模式是目前脉冲SAR信号处理和理论分析的基础。FM-CW SAR由于其大的脉冲重复周期和100%的信号占空比,使接收回波信号相对发射信号的畸变更加严重,因此,检验与该脉冲有关的畸变的影响是十分重要的。本文分析了FM-CW SAR“停-走”模式成立的条件;在“停-走”模式失效的情况下,提出一种改进的基于波前重构理论的FM-CW SAR的距离堆栈成像算法,算法中考虑了FM-CW SAR回波信号扫频周期内的畸变校正问题,精确的实现了二维成像。通过理论推导及仿真实验,均验证了算法的正确性与可行性。

针对混合STBC结构的分组检测算法785-789

摘要：本文针对混合STBC MIMO系统,利用Alamouti矩阵结构的特点给出了一系列基于分块逆矩阵的低复杂度检测算法,并且通过仿真进行了性能分析。结果表明,该检测算法与前人给出的常规检测算法的性能一致,但其采用分块逆矩阵递归检测的方法利用Alamouti矩阵的特点大大降低了解码的复杂度。