1 中国西南电子技术研究所, 四川 成都 610036
2 电子科技大学 通信抗干扰技术国家级重点实验室, 四川 成都 610036
广义频分复用(GFDM)具有比正交频分复用(OFDM)更低的峰均功率比(PAPR)和带外频谱泄露。因为本身固有的子载波间干扰(ICI), 传统GFDM解调具有较高复杂度。本文基于导频子载波, 提出一种适用于卫星通信的数据辅助干扰消除GFDM接收算法, 消除了匹配滤波(MF)接收中的子载波干扰, 降低了误符号率(SER)。仿真结果与复杂度分析表明, 本文所提算法优于传统串行干扰消除匹配滤波算法, 有助于促进GFDM在天地一体化通信系统中的应用。
广义频分复用 天地一体化通信系统 干扰消除 匹配滤波 Generalized Frequency-Division Multiplexing integrated space-ground communication system Interference Cancellation matched filtering 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(1): 50
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 上海科技大学物质科学与技术学院, 上海 201210
4 南京大学中国南海研究协同创新中心, 江苏 南京 210023
5 中国海监南海航空支队, 广东 广州 510310
6 国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室, 浙江 杭州 310012
海洋激光雷达发射的激光脉冲在海水中传输, 脉冲波形随深度会发生展宽, 相应的雷达接收系统接收到的信号与激光发射脉冲差异会增大, 该现象会导致以发射脉冲作为匹配滤波器的固定匹配滤波方法在处理深水激光雷达回波信号时产生误判。为了改进匹配滤波算法对于海洋激光雷达回波数据的性能, 使用蒙特卡罗法研究在测区条件下不同深度的激光脉冲在雷达探测器上的波形, 并以这组波形作为深度自适应的匹配滤波器来代替匹配滤波算法中的固定匹配滤波器, 并用南海的实测数据检验算法的性能。实验表明, 自适应深度提取算法相比于匹配滤波算法稳定性和准确性更好。为了验证算法的正确性, 以单波束声呐测深在同一测区的测深数据为基础, 对雷达测深数据进行精度评定。
遥感 机载激光测深 匹配滤波算法 海底数值高程 中国激光
2018, 45(10): 1010001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
本振增强直视合成孔径激光成像雷达(SAIL)发射两束同轴且偏振正交的光束,采用外差接收方式接收回波信号,在数据处理过程中对两束偏振正交回波光束携带的目标信号自差,以达到消除大气扰动、运动平台振动和雷达系统本身产生的相位扰动的目的。对该雷达系统的二维成像实验装置进行了描述,并给出了该雷达系统对二维目标成像的信号获取过程和数据处理过程。实验实现了3.6 mm×3.6 mm的分辨率,并对两个二维点阵目标进行成像,取得了良好的成像对比度,证明了该雷达对二维目标成像的可行性。
遥感 传感器 激光雷达 合成孔径雷达 相干探测 匹配滤波 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 062802
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
以远程脉冲激光外差探测系统为模型,推导了系统的信号与噪声的表达式,给出了脉冲激光外差探测系统匹配滤波算法流程,对匹配滤波技术在中程导弹与国际空间站目标探测中的详细应用过程进行了仿真,分析了目标距离、散射截面面积、数字采样率对探测能力的影响。仿真结果表明:在100 MHz采样率的数字处理能力下,分别用蒙特卡罗法仿真了500次匹配滤波过程,对于散射截面面积为5 m
2、距离为100 km的中程导弹,回波信号载噪比为3.29 dB,匹配滤波后信号载噪比为25.13 dB,信号强度增强了152倍,距离精度为27 m,速度精度为0.17 m/s;对于散射截面面积为100 m
2、距离为500 km的国际空间站,回波信号载噪比为-6.12 dB,匹配滤波后信号载噪比为18.49 dB,信号强度增强了289倍,距离精度为117 m,速度精度为2.1 m/s。目标距离越小,散射截面面积越大,数字采样率越高,匹配滤波提取增强信号的能力越强。
遥感 脉冲激光 外差探测 匹配滤波 蒙特卡罗 载噪比
重庆邮电大学 重庆市移动通信技术重点实验室, 重庆 400065
SM(空间调制)作为一种新颖的多天线传输方案, 独创性地将输入比特与发射天线序号构成一种映射关系来传输比特信息。由于 SM系统的ML (最大似然) 最优检测算法需要遍历所有可能的码本, 其检测复杂度很高, 因此人们相继提出了一些简化算法, 如MF(匹配滤波)、SD(球形译码)算法等。与这些算法思路不同, 文章将EMF(穷搜索MF)与NMF(最优MF)算法相结合, 引入候选集因子T有效均衡系统性能与复杂度。仿真结果表明: 当T=4时, 改进的MF检测算法能获得与EMF相似的系统性能, 但计算复杂度更低。
空间调制 信号检测 最大似然 匹配滤波 spatial modulation signal detection maximum likelihood matched filtering
1 深圳大学电子科学与技术学院， 广东 深圳 518060
2 深圳大学微纳光电子技术研究所， 广东 深圳 518060
能否输出相关峰是相关器判定目标真伪的主要方式，但其元件调节精准度不高时，容易对相关峰产生误判。基于匹配滤波相关识别器，从理论上分析了相关峰产生误判的3种可能，重点对相关信号的强度判别进行了理论和实验研究，针对这3种可能产生误判的情况，分别从实验结果的相关峰阈值强度、形态、输入图像旋转方面探讨真伪相关峰的判别，为相关峰的判别提供实验参考。
信号处理 相关器 匹配滤波 相关峰
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
2 光电信息控制和安全技术重点实验室, 河北 燕郊 065201
3 北京理工大学 光电学院, 北京 100081
频率域光声成像是指使用连续波激光器输出激光光源, 利用该调制后的激光信号辐射组织, 在频率域对激励的光声信号进行处理并成像的方式。首先阐述光声成像和频率域光声成像的原理、发展以及研究现状, 然后介绍频率域光声成像的具体实验方法和基本重建算法。为了弥补时域光声成像成本高、伤害性大、便携性差等缺点, 提出了频率域光声成像的两种成像方式, 给出了完整的实验系统结构图, 展示其相对于传统时域光声成像不同的研究特点与方向。最后对频率域光声成像进行展望, 为光声成像在国内的研究和发展提供一定的借鉴和引导。
光声成像 频率域光声成像 匹配滤波 显微成像 生物医学成像 photoacoustic imaging frequency-domain photoacoustic imaging matched filtering microscopic imaging biomedical imaging 红外与激光工程
2016, 45(4): 0424001
1 电子工程学院，合肥 230037
2 安徽省电子制约技术重点实验室，合肥 230037
针对多输入多输出（MIMO）雷达信号的分选问题，借鉴雷达接收机中匹配滤波的思想，提出了一种类匹配滤波的雷达对抗侦察分选算法。该算法将雷达对抗侦察接收机截获的脉冲信号构成待测脉冲组，首个脉冲作为参考信号，参考信号与待测脉冲组进行类匹配滤波运算，运算结果峰值超过门限时，则判定该信号与参考信号为同一信道；若不超过门限，则不为同一信道。去除同一信道的信号之后，继续重新进行分选，直到所有待测脉冲分选完毕。实验仿真表明，分选算法具有抗噪声能力强、受脉间抖动的影响小、对截获信号的数目要求低、分选错误率低、工程实现简单的特点。
MIMO雷达 雷达对抗侦察 匹配滤波运算 信号分选 脉间抖动 MIMO radar radar countermeasure reconnaissance matched filtering operation signal sorting inter-pulse jitter
中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
提出了一种合成孔径激光成像雷达（SAIL）的二维匹配滤波成像算法，对利用单频本振激光与线性调频信号光外差接收得到的SAIL目标回波信号同时在距离向、方位向进行相位二次项匹配滤波以实现目标成像。给出了单频本振信号外差接收情况下的单一分辨单元的二维数据收集方程，并对SAIL二维匹配滤波成像算法进行了数学描述，具体分析了矩形和圆形天线孔径下的成像分辨率，给出了此算法对模拟SAIL回波信号的成像处理结果。
遥感 合成孔径激光成像雷达 成像算法 匹配滤波 矩形孔径 圆形孔径 光学学报
2014, 34(12): 1228003
1 广东科学技术职业学院 广州学院, 广州 510640
2 湖北省云梦县人民医院, 湖北 孝感 432500
利用空间匹配滤波的原理, 提出了一种用于1∶N识别的光电混合匹配滤波相关器。利用计算机提前制作二值匹配滤波器, 用计算机和FPGA直接计算识别所需要的功率谱, 然后利用2f系统完成傅里叶变换, 从而完成1∶N识别。从理论上对图像识别原理进行了分析, 并用计算机仿真的方法加以验证, 仿真结果表明, 相关器输出锐的相关峰, 具有很好的识别能力。
1∶N识别 光学相关器 匹配滤波 1∶N identification optical correlator matched filtering
