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基于特征序列的时域STBC-OFDM盲识别算法

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北京航空航天大学学报 2021年第8期47卷 1524-1532页

作者：于柯远张立民闫文君金堃海军航空大学信息融合研究所烟台264001 海军航空大学航空基础学院烟台264001

为有效解决STBC-OFDM信号盲识别过程中存在的低信噪比适应能力弱等问题,在OFDM块大小已知的前提下,提出了一种在时域上构造特征序列的识别算法。该算法推导了空时分组码接收信号的时域特性,以及四阶特征向量,并构造特征序列,通过检测特... 详细信息

为有效解决STBC-OFDM信号盲识别过程中存在的低信噪比适应能力弱等问题,在OFDM块大小已知的前提下,提出了一种在时域上构造特征序列的识别算法。该算法推导了空时分组码接收信号的时域特性,以及四阶特征向量,并构造特征序列,通过检测特征序列达到识别4种STBC-OFDM信号的目的。推导和仿真结果表明:所提算法无需信道、噪声、调制方式和OFDM块起始位置等先验信息,在较低信噪比条件下也具有良好的识别性能,且对频偏、多普勒频移和时延的鲁棒性能好,计算量较低,具有较高的实用价值。

关键词：信号与信息处理信号盲识别空时分组码(STBC) 四阶特征向量时域特征序列

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利用CNN的海上目标探测背景分类方法

电子学报 2019年第12期47卷 2505-2514页

作者：徐雅楠刘宁波丁昊关键黄勇海军航空大学信息融合研究所

该文主要研究基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的海上目标探测背景分类方法.以CNN中的经典网络LeNet为例,基于IPIX雷达实测数据集,进行控制变量的模型训练,对分类准确率、训练速度、一维信号的二维特征图变化等进... 详细信息

该文主要研究基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的海上目标探测背景分类方法.以CNN中的经典网络LeNet为例,基于IPIX雷达实测数据集,进行控制变量的模型训练,对分类准确率、训练速度、一维信号的二维特征图变化等进行分析,基于实测数据集验证了利用CNN在一维雷达回波信号中进行海杂波与噪声分类的可行性,并同步分析了数据预处理、单个样本序列长度、网络结构参数等影响因素对分类准确率的影响,并针对典型探测场景分类进行了验证.结果表明,LeNet卷积神经网络在海上探测背景区分方面,具有很高的分类准确率,并且数据预处理方式、单个样本序列长度对结果影响显著,而网络结构参数有一定的调节区间,在此区间内调整,影响不显著,所提方法在顺/逆浪向、高/低海况条件下杂波分类与杂噪分类方面具有很高的准确率.

关键词：卷积神经网络海杂波探测背景分类

基于时空频特征融合的距离-速度复合欺骗干扰识别技术研究

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系统工程与电子技术 2019年第12期41卷 2684-2691页

作者：杨林张翔宇李林王国宏海军航空大学信息融合研究所

针对距离速度复合欺骗干扰信号形式复杂及识别难度大的特点,提出了一种基于时空频特征融合的距离速度复合欺骗干扰识别算法。首先,分析真实目标和虚假目标在空域、频域和时域的特征差异;然后,针对真假目标在不同域的特征区别,分别提取... 详细信息

针对距离速度复合欺骗干扰信号形式复杂及识别难度大的特点,提出了一种基于时空频特征融合的距离速度复合欺骗干扰识别算法。首先,分析真实目标和虚假目标在空域、频域和时域的特征差异;然后,针对真假目标在不同域的特征区别,分别提取回波点迹的空域特征和频域特征;最后,将提取的空域及频域特征在时域进行融合,采用先积累后判别和基于二进制检测两种特征融合方法,利用时空频融合特征对距离速度复合欺骗干扰进行判决。仿真结果表明,该算法能够对距离速度复合欺骗干扰进行有效的识别。

关键词：距离速度复合欺骗干扰时空频特征融合识别

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基于高斯混合EM聚类的多编队航迹起始方法

系统工程与电子技术 2019年第11期41卷 2424-2430页

作者：熊伟顾祥岐徐从安吕亚飞海军航空大学信息融合研究所

针对现有航迹起始方法难以对编队目标进行有效航迹起始的问题,在Hough变换法及其衍生算法基础上,提出基于Hough变换和高斯混合最大期望(expactation maximazation,EM)聚类的多编队目标航迹起始方法。该方法首先利用量测数据的时序信息... 详细信息

针对现有航迹起始方法难以对编队目标进行有效航迹起始的问题,在Hough变换法及其衍生算法基础上,提出基于Hough变换和高斯混合最大期望(expactation maximazation,EM)聚类的多编队目标航迹起始方法。该方法首先利用量测数据的时序信息和目标的运动参数进行筛选,剔除大量虚假量测;再对筛选后的量测数据进行Hough变换,得到初步航迹信息;然后利用相异度矩阵对所得航迹进行预聚类,完成聚类中心初始化;最后进行高斯混合EM聚类,得到聚类结果。仿真结果表明,与Hough变换法及其衍生算法相比,该方法能够快速有效地起始编队目标的航迹,解决了目标密集带来的航迹起始混乱问题。

关键词：多编队目标 Hough变换高斯混合最大期望聚类航迹起始

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基于高斯混合模型的航迹抗差关联算法

航空学报 2019年第6期40卷 226-234页

作者：李保珠董云龙丁昊关键海军航空大学信息融合研究所

针对雷达系统误差时变、上报目标不完全一致等复杂场景下目标航迹关联问题,采用高斯混合模型(GMM)与航迹间拓扑信息相结合的方法实现航迹抗差关联。将航迹关联问题转化为图像匹配中的非刚性点集匹配问题,建立对非同源航迹具有鲁棒性的... 详细信息

针对雷达系统误差时变、上报目标不完全一致等复杂场景下目标航迹关联问题,采用高斯混合模型(GMM)与航迹间拓扑信息相结合的方法实现航迹抗差关联。将航迹关联问题转化为图像匹配中的非刚性点集匹配问题,建立对非同源航迹具有鲁棒性的高斯混合模型,根据航迹间的邻域拓扑信息决定高斯混合模型中各高斯组成部分的权重,利用期望最大值(EM)算法求解高斯混合模型的最优闭合解,在期望步(E-step)阶段求解航迹的对应关系,在最大化步(Mstep)阶段求解非同源航迹比例,最后进行航迹关联判决以获得关联结果。仿真结果表明,该算法在不同系统误差、目标分布密度、探测概率等环境下具有较好有效性和鲁棒性。

关键词：航迹关联时变系统误差邻域拓扑信息高斯混合模型期望最大值(EM)

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X波段雷达对海探测试验与数据获取

雷达学报（中英文） 2019年第5期8卷 656-667页

作者：刘宁波董云龙王国庆丁昊黄勇关键陈小龙何友海军航空大学信息融合研究所

针对雷达对海上目标探测技术研究的数据需求以及目前公开的雷达对海探测数据缺乏的问题,该文提出一项"雷达对海探测数据共享计划",旨在利用X波段固态全相参雷达等多型雷达开展对海探测试验,获取不同海况、分辨率、擦地角条件下目标和海... 详细信息

针对雷达对海上目标探测技术研究的数据需求以及目前公开的雷达对海探测数据缺乏的问题,该文提出一项"雷达对海探测数据共享计划",旨在利用X波段固态全相参雷达等多型雷达开展对海探测试验,获取不同海况、分辨率、擦地角条件下目标和海杂波数据,并同步获取海洋气象水文数据、目标位置与轨迹的真实数据,实现雷达实测数据的标准化、规范化管理,推进数据集公开共享,服务于海杂波特性研究,有力地支持海杂波抑制和目标检测技术研究。

关键词：雷达对海探测海杂波目标检测实测数据共享

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杂波协方差矩阵结构的融合估计方法

控制与决策 2019年第9期34卷 2010-2014页

作者：王智简涛何友海军航空大学信息融合研究所

针对特定杂波背景下的最优或次优杂波协方差矩阵估计方法难以适应过渡杂波环境的问题,提出协方差矩阵结构的融合估计方法,通过调整参数涵盖现有的3种杂波协方差矩阵估计方法,并分析所提出方法对应的自适应归一化匹配滤波器的自适应特性... 详细信息

针对特定杂波背景下的最优或次优杂波协方差矩阵估计方法难以适应过渡杂波环境的问题,提出协方差矩阵结构的融合估计方法,通过调整参数涵盖现有的3种杂波协方差矩阵估计方法,并分析所提出方法对应的自适应归一化匹配滤波器的自适应特性.其次,确定了控制参数的经验公式,经验公式符合数值结果.最后,从估计精度、恒虚警率特性和检测性能3个方面对所提出方法和已有方法进行对比分析.仿真结果表明,在过渡杂波环境中,所提出方法的精度更高、检测效果更好,对实际杂波非高斯程度时空渐变性具有较强的适应能力.

关键词：协方差矩阵估计自适应归一化匹配滤波器球不变随机向量归一化均方误差约束归一化F范数恒虚警率

基于航迹矢量检测的雷达与电子支援设施抗差关联算法

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电子与信息学报 2019年第6期41卷 123-129页

作者：李保珠关键董云龙海军航空大学信息融合研究所烟台264001

针对雷达与电子支援设施(ESM)存在系统误差、上报目标不完全一致等复杂场景下目标航迹关联问题,该文基于高斯随机矢量统计特性,提出一种基于航迹矢量检测的雷达与ESM航迹抗差关联算法。首先在修正极坐标系(MPC)下推导目标状态估计分解方... 详细信息

针对雷达与电子支援设施(ESM)存在系统误差、上报目标不完全一致等复杂场景下目标航迹关联问题,该文基于高斯随机矢量统计特性,提出一种基于航迹矢量检测的雷达与ESM航迹抗差关联算法。首先在修正极坐标系(MPC)下推导目标状态估计分解方程,采用真实状态对消的方法得到航迹矢量,为剔除大部分非同源目标航迹,构建方位角变化率-距离变化率与距离比(ITG)统计量进行粗关联,然后采用基于航迹矢量?2检验的方法实现雷达与ESM的航迹关联。最后通过实验仿真验证了该文算法在不同系统误差、目标密度、检测概率等环境下的有效性。

关键词：航迹关联系统误差雷达电子支援设施航迹矢量修正极坐标系

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不确定航迹自适应预测模型

航空学报 2019年第5期40卷 236-245页

作者：崔亚奇熊伟何友海军航空大学信息融合研究所烟台264001

针对现有航迹预测技术中,存在无模技术缺乏理论分析支持、能力有限、适用范围窄、有模技术先验假设过多、前提条件严苛、通用性差等问题,通过理论推导,利用循环和多层神经网络结构,研究提出了具有理论严谨、先验假设少、适用范围广、通... 详细信息

针对现有航迹预测技术中,存在无模技术缺乏理论分析支持、能力有限、适用范围窄、有模技术先验假设过多、前提条件严苛、通用性差等问题,通过理论推导,利用循环和多层神经网络结构,研究提出了具有理论严谨、先验假设少、适用范围广、通用性强等优点的不确定航迹自适应预测模型,同时给出了典型的实现方法。该模型克服了现有航迹预测方法的缺点与不足,并具有无模与有模两类技术的优点与长处,仿真和实测实验验证表明:该模型能很好地提取识别出数据中存在的模式,并基于模式,进行正确有效地预测,能有效解决不同实际环境中的航迹预测问题,效果明显。

关键词：航迹预测多模预测人工智能循环神经网络多层神经网络