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多目标跟踪下的分布式MIMO雷达资源联合优化算法被引量：3: 2018年; 针对现有分布式MIMO雷达资源联合分配多集中于发射端阵元与功率的分配,未同时考虑接收阵元的优化,且缺乏对任意雷达布阵形势下系统跟踪能力和资源需求量估算等问题,提出多目标跟踪下的分布式MIMO雷达资源联合优化算法。首先,计算多目标位置误差的最大值,以最小化该最大值为目标函数;其次,在发射和接收阵元总数量有限、发射总功率给定的条件下,建立收发阵元选取与功率分配联合的资源优化模型;然后,结合启发式搜索算法和连续参数凸近似算法,采用循环最小化的方式对该问题进行求解;最后,在给定大小的实验环境中,对目标运动轨迹确定和随机两种场景进行实验。实验结果表明,系统发射总功率一定时,选取的发射阵元个数要明显少于接收阵元个数。相比于现有MIMO雷达资源分配研究,所提算法能够估算出在任意雷达布阵形势下系统的最低目标跟踪精度、个数和相应的最少资源需求量,对雷达系统的结构设计和资源储备具有一定的参考价值。; 宋喜玉任修坤郑娜娥田英华; 关键词：MIMO雷达分布式多目标跟踪

基于软件无线电的无线设备指纹识别被引量：6: 2020年; 无线局域网由于其开放的信道环境和传统的密钥身份验证机制,安全问题十分严峻。通过射频指纹识别技术,提取无线设备硬件特征进行身份验证,能够大大提高无线网络安全性。本文基于通用软件无线电外设(USRP)和GNU Radio开源平台,提取IEEE 802.11a/g信号载波频偏作为指纹,结合神经网络分类器进行识别。首先接收信号并提取每帧信号载波频偏,然后训练神经网络分类器,最后利用此分类器对无线设备进行识别。在办公室和体育馆2种典型室内环境进行无线设备个体识别实验,识别率均大于90%。实验结果说明,基于软件无线电提取信号载波频偏可以识别出不同的无线设备,检测出非法设备接入,能够提高无线网络安全性。; 张靖志郑娜娥田英华; 关键词：无线设备载波频偏软件无线电

基于D-optimality准则的多输入多输出雷达阵列设计: 2018年; 为了最小化参数估计的均方误差,提出了基于D-optimality准则(DOBC)的多输入多输出雷达天线几何设计方法。严格推导了天线几何在DOBC准则下需要满足的约束条件;进行了敏感性分析,DOBC准则下的天线几何只与目标方位角之差有关,而与具体的方位角值无关;并推导了远场条件下参数估计的克拉美罗界(CRLB),DOBC准则可以看成一种修正的CRLB,其为最大似然估计算法提供了更严格的下界约束。仿真结果表明,与最小冗余阵列、均匀阵列相比,DOBC准则下的天线几何具有更优越的参数估计性能,且其不受阵列孔径的约束,可以通过扩大孔径,进一步提高分辨力。但随着孔径的提高,方向图的伪峰值会升高,在低信噪比条件下,会造成很大的参数估计误差,因此需要根据实际应用需求,选择合适的孔径大小。; 顾帅楠郑娜娥秦文利; 关键词：多输入多输出雷达敏感性克拉美罗界

MIMO雷达弱目标检测前跟踪算法被引量：3: 2017年; 相比相控阵雷达,多输入多输出(MIMO)雷达发射功率密度低,在低信噪比条件下空间分集特性优势不明显,检测概率降低。针对此问题,提出了基于逐目标消除-动态规划的多目标检测前跟踪(TBD)算法。该算法先利用统计量筛选航迹点,对信号进行积累,在降低TBD运算量的同时,减小了噪声的积累;再采用逐目标消除的思想,克服了动态规划的航迹分叉和仅能处理单目标的缺陷,实现了多目标的有效检测。文中还推导了目标检测的虚警概率和检测概率,给出了检测门限与虚警概率的关系。复杂度分析和仿真表明,相比传统TBD算法,所提算法的运算量明显降低;相比传统MIMO雷达检测方法,在相同虚警概率和检测概率条件下,所提算法要求的信噪比降低了5 d B,有效提升了检测性能。; 秦文利郑娜娥顾帅楠; 关键词：多输入多输出雷达检测前跟踪动态规划

多输入多输出雷达低旁瓣发射方向图优化算法: 2017年; 提出了一种基于波束域加权的低旁瓣方向图设计方法。综合考虑方向图匹配性能和发射阵元等功率作为约束条件,建立低旁瓣发射方向图优化模型,采用半正定松弛技术将优化模型转化为凸优化问题;对波束加权矩阵施加对偶约束,使得接收信号满足旋转不变性;利用高斯随机化方法对波束加权矩阵进行求解,得到原优化问题的最优解。仿真结果表明,算法能够保持期望主瓣形状并有效降低方向图旁瓣,提高到达角(DOA)的估计精确度和角度分辨力。; 李玉翔郑娜娥王浩胡捍英; 关键词：旁瓣抑制

多目标跟踪的分布式MIMO雷达最少阵元选取算法被引量：6: 2017年; 针对分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达在多任务模式下对目标快速跟踪的需求,结合"低慢小"目标的特点,提出了基于多目标位置跟踪的收发阵元选取算法。首先,以选取最小的阵元集合为代价函数,在指定的位置估计精度的约束下,建立了阵元选取的优化模型。然后,将该优化问题看作成背包问题,提出了改进的阵元选取算法对模型进行求解。仿真结果表明,所提算法能够在降低系统计算量的同时,实现系统可接受的选取性能。此外,目标位置估计精度要求越高,其优势越明显。因此,所提算法有利于对多目标的快速跟踪。; 宋喜玉郑娜娥孙扬; 关键词：多目标跟踪

近区低旁瓣的OFDM MIMO雷达波形设计被引量：2: 2018年; 雷达系统在临近目标分辨中存在近区旁瓣过高的问题,导致了弱目标淹没、临近目标回波主旁瓣混叠等现象。针对这一问题,该文提出了一种抑制近区距离旁瓣的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)多输入多输出雷达波形设计方法。首先,构造一组基于相位编码调制的OFDM发射波形集,在此基础上,以极小化极大原理和近区积分旁瓣水平建立目标函数,令发射波形恒模为约束条件;然后,借助发射波形与相位的对应关系,将波形设计转化为无约束优化问题,并利用Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno算法求解。理论分析和仿真结果表明,该文方法较现有方法具有更好的近区旁瓣抑制特性和更低的运算复杂度。; 柏婷任修坤郑娜娥

一种循环迭代的宽带MIMO雷达正交稀疏频谱波形设计方法被引量：6: 2017年; 甚高频(VHF)和超高频(UHF)宽带MIMO雷达在实现目标高分辨与成像方面表现出巨大潜力,但也面临着工作频段拥塞和电磁信号干扰问题。针对这一问题,该文提出一种基于循环迭代的宽带MIMO雷达正交稀疏频谱波形设计方法。首先,将期望频谱矩阵作为待优化的辅助变量,综合考虑最小化发射波形频谱与期望频谱之间的均方误差以及积分旁瓣电平为目标函数,以发射波形恒模和期望频谱幅度满足上、下界约束为条件建立优化模型;然后,在循环迭代的算法框架下,为提高运算效率,利用快速傅里叶变换和谱分解技术实现模型的求解。仿真结果表明,优化波形较现有方法具有更好的稀疏频谱特性,同时还具有低自相关旁瓣和互相关性。; 李玉翔任修坤孙扬郑娜娥; 关键词：正交波形

面向邻近目标分辨的MIMO雷达波形设计方法被引量：1: 2018年; 针对雷达系统邻近多目标分辨性能较差的问题,提出了一种面向邻近目标分辨的MIMO雷达波形设计方法。首先,通过数字波形产生器生成正交频分复用信号,作为雷达发射波形,并对其进行相位编码调制;其次,将发射波形设计问题转化为最优化问题,以最小化发射信号功率峰均比为目标函数,最大距离旁瓣电平和距离模糊函数包络变化因子为约束构建优化模型;然后借助序列二次规划法求解该优化模型,得到最优发射波形,提高波形固有分辨能力,进而增强接收端匹配滤波性能。仿真结果表明,该方法能够得到更低的信号峰均比,与时域移位削峰和改进的子载波预留法相比,距离旁瓣性能损失降低了约17.4%和36.9%,且序列长度和初始序列类型对算法性能影响较小。; 柏婷郑娜娥李海文; 关键词：雷达多输入多输出正交频分复用波形设计距离旁瓣

突出重点目标跟踪的分布式MIMO雷达阵元选取被引量：3: 2021年; 在分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达执行目标检测和跟踪多任务时,为了在多个目标中突出对重点目标的跟踪,提出了基于改进公平起点搜索的阵元选取模型与求解算法。在限定目标检测性能、跟踪性能和系统资源的前提下,以最小的阵元集合为代价函数,建立优化模型。为在同一框架下讨论系统的不同性能指标,对参数进行预处理,将表征跟踪性能的位置估计误差界进行去量纲化、归一化处理。分别引入表征目标重要程度和任务重要程度的权重因子,得到表征系统综合性能的参数。遍历每一个初始阵元对,逐次增加对系统贡献最大的阵元,最终完成阵元集的选择。仿真结果表明,所提算法能够提供接近穷举算法的性能并有效降低系统计算量。; 蒋春启郑娜娥左宗王盛陈翔; 关键词：多任务

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郑娜娥

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