风廓线雷达极低信噪比信号的小波方法提取

风廓线雷达回波信号中包含的噪声不仅降低信号的质量,而且还严重影响各种相关处理算法的有效性,甚至影响雷达本身的探测能力。因此,提出高效稳健的信号提取方法对于风廓线雷达数据的有效应用起着非常重要的作用。针对风廓线雷达回波信号非常微弱导致有用信息提取困难的问题,对比分析现有3种小波滤波方法,提出一种基于连续回波相关的空域相关新算法。利用MATLAB软件进行风廓线雷达信号降噪提取的仿真实验,结果证明改进后的方法优于原空域相关滤波方法和经典风廓线雷达信号处理方法,并取得较好的去噪效果。     

基于超声的水中异物探测装置硬件电路设计

超声波在传播中遇到不同介质或障碍物等会发生反射或散射.利用这种特性可以探测水中异物.考虑到被测物的尺寸和声特性.采用1MHz(水中波长为1.5 mm)的高频超声波比较合适.基于和雷达类似的回波脉冲测距、相位测速和强度测幅原理,设计了一个20霺脉宽、2mS周期的发射脉冲产生、超声换能驱动和收发开关电路,以及接收回波处理电路,并由相参时钟以欠采样方式进行模数转换.系统由TTL电路、小信号低噪声模拟电路、MSP430F149单片机等部分构成.实验结果表明,装置对固体障碍物具有稳定、强回波反应,对于不同尺寸的活动气泡仍能产生正常回波信号;这些结果可通过单片机以串行方式送入微机中,以便进一步处理和显示.     

X波段双偏振雷达反射率的衰减订正

雷达在探测降雨时,回波都有衰减。波长较短的X波段雷达地衰减更严重,所以有必要对其回波进行衰减订正。X波段雷达回波差分传播相移(KDP)比C、S波段的要高1.5~3倍。因此可以合理地考虑利用KDP对X波段雷达回波信号反射率的衰减进行订正。又由于当KDP的值较小时,对回波反射率订正效果受到其他因素影响。所以当KDP值较小时,使用反射率(ZH)自身进行订正。利用成都信息工程学院X波段双偏振天气雷达的探测降雨过程的回波数据,在已经提出的算法的基础上,利用ZH-KDP综合算法进行软件设计,并分析回波反射率在算法处理前后的效果。通过订正处理前后的数据绘制曲线图,定量对比分析订正处理前后的反射率值,订正处理后的值比订正处理前的值有增强,又用相同时刻S波段的回波数据对X波段的订正效果进行验证,二者值的大小相差不多,说明ZH-KDP法对回波反射率的衰减有改善。     

基于LTE单频网拆分算法的研究

单频网中所有基站以相同的时频资源发送相同信号,对于单频网内某一用户,来自不同基站信号的传输时延不同,可能会出现符号间干扰。因此LTE设计了较长的循环前缀保证用户能够有效合并来自不同基站的信号。但是,当单频网区域过大时,部分基站的传输时延会超过循环前缀长度,产生符号间干扰,导致单频网性能下降。提出基于最大传输时延差或有效基站比例的单频网拆分算法,将区域过大的单频网拆分成多个子单频网,减少单频网内的符号间干扰,实现单频网数目和多播性能之间的合理折衷,以少量单频网数目为代价,提高单频网的覆盖率和吞吐量。仿真结果显示新的拆分算法在满足多播业务覆盖率的同时大大提高了系统吞吐量,验证了单频网拆分算法的有效性。     

基于压缩感知的气象雷达回波压缩采样与重建

由于Nyquist采样定理的限制,高分辨率气象雷达面临采样率过高、数据存储量过大等问题。压缩感知理论可以实现气象雷达信号的压缩采样,解决采样率过高等问题。基于压缩感知理论,分析了气象雷达回波信号的稀疏性,建立了气象雷达回波信号的压缩采样和重建的过程,并结合气象雷达实测的回波数据进行仿真。仿真结果表明,0.3倍采样率下的重建回波与原始回波存在较大误差,0.5倍采样率时误差明显降低,0.7倍采样率时则可高概率重建出原始回波。因此,将压缩感知理论应用于高分辨率气象雷达的信号处理中,可以实现在较低采样率下高概率重建原始回波信号。     

基于LTE单频网拆分算法的研究

单频网中所有基站以相同的时频资源发送相同信号,对于单频网内某一用户,来自不同基站信号的传输时延不同,可能会出现符号间干扰.因此LTE设计了较长的循环前缀保证用户能够有效合并来自不同基站的信号.但是,当单频网区域过大时,部分基站的传输时延会超过循环前缀长度,产生符号间干扰,导致单频网性能下降.提出基于最大传输时延差或有效基站比例的单频网拆分算法,将区域过大的单频网拆分成多个子单频网,减少单频网内的符号间干扰,实现单频网数目和多播性能之间的合理折衷,以少量单频网数目为代价,提高单频网的覆盖率和吞吐量.仿真结果显示新的拆分算法在满足多播业务覆盖率的同时大大提高了系统吞吐量,验证了单频网拆分算法的有效性.     

地物杂波区内降雨回波信号损失问题初探

为解决地物杂波区内降雨回波精确定量化问题,本文利用蒙特卡洛理论,在9836C微型计算机上建立了在不同速度方差的地物杂波区内,对不同速度方差的降雨回波模拟信号经地物杂波抑制器处理后的回波功率损失计算软件系统,并提出实现杂波区内降雨回波精确定量化综合处理方案。     

基于小波变换改善天气回波信噪比的模拟分析

为了提升天气雷达对弱气象目标的发现能力,扩展系统观测的动态范围,可以从改善雷达回波的输出信噪比方面来考虑.从信号处理算法层面寻求改善天气雷达回波的输出信噪比的方法,提出运用小波变换的方法来达到这个目的.首先介绍了小波消噪的基本原理,再结合具体雷达系统参数,进行了相关的算法模拟,其结果表明,在符合高斯谱特征分布的模拟回波在不同信噪比（-20～10dB）设定条件下,运用小波变换的去噪方法可以使其信号的输出信噪比提高大约5～11dB,为天气雷达探测更多的弱气象目标提供了有利条件.     

基于小波分析的低信噪比天气雷达回波弱信号提取

针对低信噪比环境下的天气雷达回波弱信号提取问题,提出一种基于小波分析的弱信号提取算法。利用dbN小波函数对雷达回波进行小波域处理并重构信号,提取雷达回波信号的联合时频特征,并且使用FIR滤波方法和小波分析两种算法对数据去噪,得到两种算法在不同信噪比下的信噪比输出以及信噪比改善,证明在低信噪比环境下,小波分析算法的有效性和优越性。     

基于CYGNSS数据的星载GNSS-R水体分布探测方法研究

利用CYGNSS(cyclone global navigation satellite system)采集的GNSS卫星反射信号,提出一种基于星载GNSS-R的水体分布探测方法.首先对CYGNSS低轨卫星星座采集的GNSS反射信号进行处理,获取地表反射率数据;再按0.01°×0.01°的空间分辨率将研究区划分为格网,...     

光控相控阵雷达波束控制系统的设计

光控相控阵雷达在子阵级别上引入光纤实时延迟线OTTD（Optical True Time Delay）进行子阵级的延时补偿，减轻了传统相控阵雷达因渡越时问和孔径效应对信号瞬时带宽的限制，实现了宽带宽角扫描。光控相控阵雷达通过其波控系统控制OTTD和移相器的状态，实现波束快速、灵活扫描。在简要探讨光控相控阵雷达原理的基础上，讨论了其分布式波拉系统的设计方法，同时由于在OTTD的设计中采用了新型光学器件，给出了波控系统与OTTD的接口驱动电路的设计方法。     

基于奇异谱分析的GNSS坐标时间序列粗差探测与噪声估计

考虑到传统谐波模型难以精确描述GNSS坐标时间序列的非线性变化,导致信号和噪声不能很好地分离,进一步影响粗差探测和噪声估计,本文提出一种基于奇异谱分析的粗差探测与噪声估计算法。首先采用奇异谱分析方法分离出GNSS坐标时间序列中的信号与噪声,然后基于IQR准则探测噪声中的粗差,最后采用最小二乘方差分量估计（LS_VCE）方法定量估计各噪声分量。算例表明,相比于传统基于谐波模型的算法,该算法的粗差探测准确率更高,且估计的噪声分量与真值更接近。     

基于小波分析辅助GPS-IR反演土壤湿度研究

GPS-IR是一种基于卫星反射信号的新的遥感技术,利用SNR观测值中的卫星反射信号可实现土壤湿度的反演。针对卫星反射信号分离问题,提出一种基于小波分析的卫星反射信号分离新方法。实验表明,采用小波分析能够针对不同卫星的信噪比观测值作出相应变化,有效分离卫星直射信号,获取更加准确的卫星反射信号;采用线性回归模型能够很好地表示相对延迟相位与土壤湿度之间的相关性,通过小波分析获取的结果相对于低阶多项式结果有明显提高。     

一种基于神经网络的确知信号检测技术

建立在统计信号处理理论基础上的相关检测器和匹配滤波器取得了广泛的应用,但两种模型都是建立在对实际通信信道线性化近似基础上的,在适应信道的非线性变化方面有所不足.利用神经网络自适应、非线性和高速并行运算的特点,在此提出了一种结构简单有效的神经网络接收机,并可推广到其他确知信号.     

对流层延迟对高差较大GPS测站短基线时间序列的影响分析

选择5对IGS测站短基线作为研究对象,使用两种不同的基线解算方案进行数据处理,基于小波分析方法研究对流层延迟估计对高差较大GPS测站短基线时间序列的影响。结果表明,对于高差大于100 m的短基线,不估计对流层延迟会使高程方向时间序列出现虚假的季节性变化,周年振幅影响最大可达17.7 mm,估计对流层延迟后该季节信号显著减弱;此外,还发现不估计对流层延迟时,测站间天顶总延迟差异与基线高程方向产生的偏差具有一定的相关性。     

一种基于ABEL-HDL语言的反馈算法在PLD设计中的应用

介绍了一种在PLD(可编程逻辑器件)设计中引入原本用在模拟电子系统中反馈的概念,利用输出信号来控制输入信号,从而得到最小的系统时延的反馈算法,使器件性能得到最大优化.     

一种基于TerraSAR数据的矿区InSAR最大可检测动态形变梯度模型

受传感器本身的限制及噪声、大气延迟等影响,InSAR技术可检测的最大形变梯度存在极限。为准确预计InSAR技术在矿区形变监测中的检测能力,以65个矿区的地质采矿资料为基础,结合Knothe时间函数和概率积分模型,利用不同空间分辨率的TerraSAR数据,建立矿区InSAR最大形变梯度动态检测函数模型。该模型无需事先获取SAR影像,利用矿区现有的地质采矿资料即可判断InSAR在矿区不同开采阶段的可检测区间。以陕西大柳塔矿区为例,采用2012-11-21~2013-01-26的7景TerraSAR数据进行模型验证,结果表明,该模型不仅能够准确预测InSAR技术在矿区不同开采阶段的检测区间,同时可以确定InSAR技术在矿区不同开采阶段的地表可检测边界,可为InSAR技术在矿区中的推广应用提供重要参考。     

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基于地形和GPS观测的SAR干涉图大气延迟估计

大气效应尤其是大气水汽含量在时间和空间上变化引起的雷达信号传播延迟,是重轨雷达干涉测量中难以消除的主要误差源之一。仅借助对GPS水汽的空间数学插值实现对InSAR中的大气延迟改正时,由于未能顾及地形对大气湿延迟的影响,导致改正效果较差。针对这一问题,分析了大气湿延迟中垂直分层部分与地形的关系,建立了两者间相关函数模型,进而提出了顾及地形影响的大气延迟插值新方法。实验结果表明：插值新方法较常规距离权倒数和克里格法,具有明显的优越性。     

Landsat时序变化检测综述

时序变化检测已成为当前Landsat数据主流的变化检测方法。本文从检测算法对比、时序数据构建和精度评价等方面对Landsat时序变化检测进行回顾和评述,进而提出Landsat时序变化检测当前所存在的问题,及其所面临的挑战。Landsat时序变化检测算法可大致归纳为轨迹拟合法、光谱-时间轨迹法、基于模型的方法3大类,这些算法大多基于森林扰动提出;变化检测常用指标有波段型、植被指数型、线性变换型、组合型4大类,每类指标的优势不同,可综合多类指标以更全面地检测不同扰动类型。尽管Landsat时序变化检测已取得长足发展,但仍然面临诸多挑战,其中最大挑战是缺少一致性的参考数据集进行变化检测精度评价。