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北斗接收机空时自适应抗干扰技术研究

北斗接收机空时自适应抗干扰技术研究

作者：刘金强太原理工大学

学位级别：硕士

北斗卫星导航系统是中国自主研制的卫星导航系统,因其能提供全天候、全方位的导航、定位、授时,短报文服务,在国防和经济建设中发挥了重要作用。近年来,全球卫星导航系统更是在世界各个国家得到迅速的普及和应用。但是由于卫星信号功率... 详细信息

北斗卫星导航系统是中国自主研制的卫星导航系统,因其能提供全天候、全方位的导航、定位、授时,短报文服务,在国防和经济建设中发挥了重要作用。近年来,全球卫星导航系统更是在世界各个国家得到迅速的普及和应用。但是由于卫星信号功率很低,军事上经常存在敌方的有意电磁波干扰以及卫星导航应用电磁波环境的日益复杂,导航终端很容易受到干扰信号的影响而无法正常工作。因此,目前各国都很重视卫星导航系统抗干扰技术的研究。在此背景下,研究导航接收机抗干扰技术具有非常重要的意义。传统的接收机抗干扰技术分别从时域、频域以及空域三个方面对信号进行处理。时域处理算法比较复杂,自适应性较差;频域处理算法能够有效地抑制窄带干扰,但在抑制宽带干扰时会严重削弱有用信号;纯空域算法能够处理的干扰数目受限于阵元个数。因此,本文采用空时联合滤波STAP技术来对接收到的导航信号进行自适应处理。该技术能够在不增加天线阵元个数的情况下,通过空域与时域相结合的方式增加处理信号源的个数和种类,大大提高了接收机的抗干扰能力。传统的STAP技术在性能上有两方面的不足:(1)算法需要对观测信号进行协方差矩阵的求逆运算,计算量大,计算复杂度高;(2)需要预先估计期望信号的先验信息,当估计的先验信息出现误差时,会使接收到的卫星信号功率衰减,甚至使接收机丧失定位导航能力。针对传统的STAP技术计算复杂度高的问题,本文利用改进的两步迭代变步长最小均方误差(LMS)算法以及改进的变遗忘因子递归最小二乘(RLS)算法对空时滤波器的加权值进行计算,从而降低计算复杂度;针对空时滤波技术先验信息不准确的问题,本文提出利用矢量跟踪环输出的导航信号作为空时滤波算法的参考信息,由于不需要提前估计先验信息,大大提高了算法的稳健性;本文还研究了在空时滤波器的A/D输出端添加频域LMS滤波器的方法来抑制与导航信号的同方向的窄带干扰,从而增强导航接收机的干扰抑制能力。最后,通过现有的接收机平台采集导航数据,并对实测数据进行抗干扰处理,验证了本文所提算法能够使算法的计算量降低,稳健性提高,最终使导航接收机的干扰抑制性能增强。

关键词：空时联合滤波变遗忘因子变步长矢量跟踪环频域LMS滤波器

水声MIMO-OFDM通信中的迭代信道估计技术研究

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水声MIMO-OFDM通信中的迭代信道估计技术研究

作者：刘志鹏哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

本文针对水声信道具有时变双扩等特性,利用正交频分多路复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术抗多途信道频率选择性、高频谱效率以及多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术能够以其复用分集增... 详细信息

本文针对水声信道具有时变双扩等特性,利用正交频分多路复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术抗多途信道频率选择性、高频谱效率以及多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术能够以其复用分集增加通信系统的信道容量等诸多优点,深入开展水声MIMO-OFDM通信体制下的迭代信道估计技术的研究。研究具有低计算复杂度的自适应MIMO信道估计算法,针对水声MIMO-OFDM通信系统,建立迭代接收机,重点围绕接收机中迭代信道估计技术展开研究,从而有效提升系统性能实现信息可靠传输。首先介绍了MIMO和OFDM两种关键技术,探讨两者相结合的优势,研究水声MIMO-OFDM通信中基于Turbo原理的迭代接收技术的理论基础,针对OFDM信号在水声双扩信道中的传输特性,表明开展水声MIMO-OFDM通信系统中信道估计技术研究的必要性。然后,开展MIMO信道结构下自适应信道估计算法的研究。利用变遗忘因子折中了递归最小二乘(Recursive Least Square,RLS)算法的收敛速度、稳定性与跟踪速度,仿真结果表明了研究的改进变遗忘因子RLS算法(Improved variable forgetting factor recursive least square,IVFF-RLS)相比常规恒定遗忘因子RLS算法性能的优越性以及鲁棒性。结合坐标对分下降(Dichotomous Coordinate Descent,DCD)算法与RLS算法研究低计算复杂度的RLS-DCD算法,仿真结果表明在精度给定、循环次数一定且足够大等条件下RLS-DCD算法能够准确估计出信道冲激响应,其稳定收敛性能与RLS算法基本一致,运算复杂度要远低于RLS算法。对稀疏水声信道,研究变遗忘因子?范数RLS-DCD算法,仿真结果表明其在达到最佳收敛速度的同时信道估计归一化均方差(Normalized Mean Square Deviation,NMSD)性能相比常规RLS算法低15dB左右,且能够很好的应对突变的水声信道。最后进行基于低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码的水声MIMO-OFDM通信迭代接收机的研究。仿真研究LDPC编译码参数设计对译码性能的影响,为良好性能的迭代接收机奠定基础。从系统角度研究由MIMO信号检测器、软输入软输出信道估计器和LDPC译码器等构成的迭代接收机工作原理,通过研究基于迭代扩展软递归最小二乘信道估计算法,仿真分析该迭代接收机的性能,仿真结果表明了信道估计算法的可行性以及迭代接收机性能的可靠性。

关键词： MIMO-OFDM 自适应变遗忘因子 RLS-DCD 迭代信道估计

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大型炼油蒸馏塔的多输入预报自校正控制

自动化学报 1988年第4期 270-276页

作者：赵宏顾钟文周春晖黄炳辉上海高桥石化公司炼油厂浙江大学

本文针对一个大型炼油蒸馏塔的控制,设计了一种适用于具有多个确定性扰动对象的多输入预报自校正控制器,其特点是综合了在线辨识、多输入前馈、最小方差和PI规律各自的优点,并采用变遗忘因子的最小二乘估计算法在线修正参数,使控制器的... 详细信息

本文针对一个大型炼油蒸馏塔的控制,设计了一种适用于具有多个确定性扰动对象的多输入预报自校正控制器,其特点是综合了在线辨识、多输入前馈、最小方差和PI规律各自的优点,并采用变遗忘因子的最小二乘估计算法在线修正参数,使控制器的收敛性、稳定性与自适应能力较一般自校正控制器大为提高.实践表明,该控制器很好地克服了生产中的干扰和波动,平稳了操作,成功地实现了对蒸馏塔的产品质量控制.

关键词：自校正控制器多输入对象蒸馏塔变遗忘因子原油贮罐被控温度

基于参数辨识的医用梯度电源模型的预测电流控制策略

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广西电力 2022年第4期45卷 32-37页

作者：陈鹏符佳露海南电网有限责任公司琼海供电局海南琼海571400 海南电网有限责任公司海口供电局海南海口570000

为提高医用梯度电源输出电流动态响应速度,减小稳态误差,提出一种基于变遗忘因子参数辨识的模型预测电流控制策略。根据输出电流与参考值误差大小在线调节变遗忘因子,结合变遗忘因子最小二乘法参数辨识实现医用梯度电源负载的精准在线辨... 详细信息

为提高医用梯度电源输出电流动态响应速度,减小稳态误差,提出一种基于变遗忘因子参数辨识的模型预测电流控制策略。根据输出电流与参考值误差大小在线调节变遗忘因子,结合变遗忘因子最小二乘法参数辨识实现医用梯度电源负载的精准在线辨识,提高了辨识的跟踪速度和稳态精度。利用辨识的负载参数结合模型预测控制,建立输出电流的精确预测模型,实现输出电流的超前预测。实验验证了对比传统的PI控制,提出的控制策略具有更快的输出电流动态响应速度,更小的静态误差。

关键词：医用梯度电源变遗忘因子参数辨识模型预测

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永磁同步电机转动惯量辨识研究

微电机 2016年第12期49卷 58-60,88页

作者：胡静尚俊云米乾宝航天科技集团九院16所西安710100

工程实际中,考虑到伺服系统高精度、动静态特性好的要求,其控制参数应根据负载转动惯量的变化而作相应的调整。因此,辨识负载的转动惯量成为新的研究热点。采用递推最小二乘法设计了永磁同步电机的负载转动惯量辨识算法,并采用平均值算... 详细信息

工程实际中,考虑到伺服系统高精度、动静态特性好的要求,其控制参数应根据负载转动惯量的变化而作相应的调整。因此,辨识负载的转动惯量成为新的研究热点。采用递推最小二乘法设计了永磁同步电机的负载转动惯量辨识算法,并采用平均值算法、变遗忘因子来优化该算法。仿真结果表明了该方法收敛时间由0.17 s减少到0.05 s,辨识误差由8.2%降至5.7%,辨识曲线平滑度高,具有更好的辨识特性。

关键词：永磁同步电机最小二乘法变遗忘因子

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一种激光尾流制导鱼雷信号检测方法

水下无人系统学报 2011年第1期19卷 27-30页

作者：郭虎生刘启忠陈琛海军工程大学兵器工程系

针对鱼雷光检测尾流时尾流信号受水体后向散射干扰不易检测的问题,给出了一种有效的检测方法。利用变遗忘因子的自适应抵消方法对水体后向散射回波进行抑制,通过非线性放大增强目标信号,最后采取自适应阈值等多种有效策略对目标进行探... 详细信息

针对鱼雷光检测尾流时尾流信号受水体后向散射干扰不易检测的问题,给出了一种有效的检测方法。利用变遗忘因子的自适应抵消方法对水体后向散射回波进行抑制,通过非线性放大增强目标信号,最后采取自适应阈值等多种有效策略对目标进行探测。对试验数据分析表明,该方法可以有效抑制水体后向散射回波信号,并具有较快的收敛速度和跟踪速度,可提高光尾流检测能力。研究结果可为光检测尾流的实际应用提供了依据。

关键词：鱼雷激光尾流自适应抵消后向散射回波递推最小二乘算法变遗忘因子自适应阈值

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基于双模态切换的转炉炼钢终点窄窗口控制

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