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2001
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第
5
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高频地波雷达总体方案及工程实施中的几个主要问题
杨子杰,吴世才,侯杰昌,文必洋,石振华
2001(5): 513-518.
摘要:从线性调频中断连续波 (FMICW)基本原理出发 ,结合雷达方程和相控阵技术 ,阐述了在 OS-MAR2 0 0 0总体设计和研制过程中遇到的几个主要问题 ,如雷达探测性能估计、雷达波形设计、雷达参数的选择、相控阵形式、I/ Q形成方式、数据采集与 Doppler提取、距离混迭与 Doppler频率混迭、零频干扰等 .东海现场实验表明 ,采用 12 0 m八元相控天线阵 ,“一发八收”、收发共用天线工作模式 ,平均发射功率 10 0 W,可实现 2 0 0 km,12 0°扇面海流探测和 10 0 km风浪探测
关键词:高频地波雷达;线性调频;相控阵;表面波
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达信号波形分析
吴世才,杨子杰,文必洋,石振华,田建生
2001(5): 519-527.
摘要:根据雷达设计的一般原理 ,综合研究了雷达波形分析的一般概念、处理技术和主要结果 ;尤其针对国家 86 3计划海洋领域重大课题要求研制的高频地波雷达的特殊需要 ,深入研究了线性调频中断连续波 (FMICW)的基本理论、波形参数和处理方法 ,使之成为高频地波雷达 OSMAR2 0 0 0信号波形设计的基础
关键词:高频地波雷达;信号波形;调频中断连续波;脉冲压缩
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达波形参数设计
杨子杰,柯亨玉,文必洋,王淑融,田建生
2001(5): 528-531.
摘要:根据线性调频中断连续波 (FMICW)雷达原理 ,针对高频地波雷达探测海洋表面动力学要素的要求 ,给出了雷达信号数据采集与处理过程 ;分析了被压地波脉冲中断的雷达回波信号可以进行连续采样的原理 ;设计了无距离混迭和 Doppler频率混迭的 OSMAR2 0 0 0雷达工作参数 .该雷达主要技术指标为 :距离分辨率 2 .5 km ,最大探测距离 2 70 km ,时间分辨率 13m in,雷达工作比 0 .44 ,测速分辨率 2~ 3cm/ s.现场实验表明 ,雷达波形参数设计是正确的
关键词:高频地波雷达;调频中断连续波;雷达参数设计
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达接收机研制
杨子杰,田建生,高火涛,吴雄斌,时玉斌
2001(5): 532-535.
摘要:论述了调频中断连续波 (FMICW)信号解调原理 ,分析了用于海洋环境监测、采用 FMICW体制接收机的特点 ,给出了相控阵高频地波雷达多通道接收机的技术要求及设计要点 ,对工作在干扰和噪声特别大环境中的短波低频段接收机提出了应采取的抗干扰措施 .现场实验表明 ,该多通道接收机在选择性、灵敏度和抗干扰性能方面达到了设计技术指标要求
关键词:高频雷达接收机;相控阵;调频中断连续波
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发布时间:2021-04-02
OSMAR2000相控阵天线的分析与设计
高火涛,杨子杰,吴世才,柯亨玉
2001(5): 536-540.
摘要:从工程应用的角度出发 ,详细分析了 OSMAR2 0 0 0天线阵列的设计原理 ,为高频地波雷达海洋环境监测系统成功设计了一发八收、收发共用的天线阵列系统 .理论分析和实验结果说明了本文设计方案的可行性
关键词:高频地波雷达;加载中馈天线;八木天线;阵列天线分析与设计
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发布时间:2021-04-02
宽带天线阻抗匹配网络的设计
高火涛,侯杰昌,杨子杰,石振华
2001(5): 541-544.
摘要:给出了一种处理宽带天线双端匹配的改进实频法 .该方法将匹配网络输入阻抗的实部近似用对数坐标中的若干直线段表示 ,简化了相位函数的计算 ,降低了功率增益传输函数的非线性 .结合实际天线进行了宽带匹配网络的设计和计算 ,结果表明文中所述方法的正确性
关键词:天线;宽带匹配网络;实频法;网络综合
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达天线阵方向图的近场聚焦技术
高火涛,吴世才,侯杰昌,杨子杰
2001(5): 545-549.
摘要:详细分析了“聚焦法”测量天线阵列方向图的理论依据和测量原理 ,提出利用“聚焦法”测量 OS-MAR2 0 0 0天线阵列方向图的技术方案 .理论计算和实测结果表明文中设计方案是可行性的
关键词:高频地波雷达;相控阵列天线;近场区;聚焦法
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发布时间:2021-04-02
阵列天线间互耦系数的单辅助源估计
高火涛,柯亨玉,侯杰昌,杨子杰
2001(5): 550-553.
摘要:根据子空间基本理论 ,研究了一种利用单辅助源估计阵列单元间互耦系数的方法 .文中对其原理进行了分析 ,并通过计算机模拟结果证实了其有效性
关键词:信号子空间;单辅助源;互耦系数估计
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达宽带收发开关
吴世才,杨子杰,石振华
2001(5): 554-559.
摘要:根据共站高频雷达的工作原理和 PIN二极管的物理特性 ,研制了应用于高频地波雷达 OSMAR2 0 0 0的收发开关电路 ,实现一付相控阵天线收发共用 ,大大减少占地面积和投资 .这种具有宽带特性的收发开关采用双时宽双极性脉冲控制 ,电路简洁 ,效率高 ,脉冲波形好 ,工作稳定可靠
关键词:高频地波雷达;PIN二极管;发收开关;压地波脉冲
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达OSMAR2000同步控制器
王淑融,邱昌熔,田建生,石振华
2001(5): 560-564.
摘要:根据高频地波雷达 (OSMAR2 0 0 0 )的时序要求 ,给出了利用可编程序间隔定时器 82 C5 4产生各种控制信号和同步信号的方法 .同步控制器采用可编程器件 ,所有信号的时间关系均由软件设定 ,以计数方式产生 .不但电路简单 ,调试修改方便 ,更重要的是使各信号间的时序关系准确、稳定、可靠 .减少了雷达系统的相位误差
关键词:高频地波雷达;同步控制器;时序;可编程间隔定时器;单片计算机
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达海洋回波数据采集及其处理
田建生,杨子杰,吴世才,邱昌熔
2001(5): 565-568.
摘要:根据线性调频雷达技术理论和 Donald E.Barrick提出 FM/CW雷达信号的处理方法 ,研究雷达数据采集系统的组成和数字信号处理板 (TMS32 0 C5 0和 ADSP2 181DSP)的结构、工作原理 ,以及程序编写 .同时分析了提取海洋表面距离信息的 FFT(Cooley- Tukey)算法、数据结构 .数据采集系统采用流水线工作方式 ,由 DSP硬件和 PC微机组成 .应用 C/C++高级语言和汇编语言混合编程 ,实现了数据的实时采集及处理 ,满足了雷达系统工作要求
关键词:海洋回波;数据采集;数据处理;流水线;数字信号处理器;快速傅里叶变换算法
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发布时间:2021-04-02
FMICW雷达海洋回波信号频率间断点和频率混叠的处理
田建生,吴世才,杨子杰,王淑融
2001(5): 569-572.
摘要:根据 Donald E.Barrick提出的线性调频中断连续波 (FMICW)雷达信号处理方法 ,探测海洋表面回波距离、Doppler频移和角度信息 .研究了当使用 FMICW雷达实现天线的收发共用时 ,雷达接收和发送矩形脉冲串两项因素引起的频率混叠 ,以及周期线性调频连续波 (FMCW)存在频率间断点对 Doppler谱的影响 .提出了采用FMICW雷达天线收发共用时 ,处理频率间断点和频率混叠的方法 .利用浙江舟山实验数据进行处理 ,证明该方法可行
关键词:海洋回波;天线收发共用;脉冲串;频率间断点;频率混叠
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发布时间:2021-04-02
基于DSP的雷达信号采集处理系统
许丹,田建生,吴世才
2001(5): 573-576.
摘要:基于数字信号处理器 (DSP)能实时完成信号处理的特点 ,提出了采用 AD公司生产的定点 DSP芯片ADSP2 181来设计雷达信号采集处理系统的一种方案 .这种方案比传统意义上应用微处理器 (MPU)实现信号采集处理有更快的处理速度 ,更方便的接口设计和更高的精度 .作为高频地波雷达的一部分 ,该雷达信号采集处理系统能够满足高频地波雷达要求采样速率快、信号实时处理的要求 ,可正确地对海洋回波信号进行实时采集和高速处理
关键词:数字信号处理器;高频地波雷达;ADSP2181芯片;数字信号处理
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发布时间:2021-04-02
数控衰减器的设计
蒋铁珍,石振华,吴世才,王淑融
2001(5): 577-580.
摘要:根据高频电路阻抗匹配的原则 ,利用微型真空继电器和贴片电阻网络以及单片机控制技术 ,设计和制作了一种数码控制的衰减器 ,它通过一个 4× 4的数字键盘对衰减量的大小进行设置 ,并可提供衰减量的数字显示 ,具有体积小、工作频率高、可靠性好、功能强、操作方便、适用面广等优点
关键词:单片机;数控衰减器;双层屏蔽;Π型网络;微型继电器
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发布时间:2021-04-02
海洋回波模拟与定标
石振华,杨子杰,文必洋,田建生
2001(5): 581-584.
摘要:根据雷达探测的原理 ,利用超声延时线对高频地波雷达射频信号延时一个固定时间的方法 ,实现了对探测目标距离的模拟 .并根据模拟回波信号中包含有相应的多谱勒谱的信息 ,模拟了海流的流速 .该模拟海洋回波信号可以模拟 5 6 .7km距离的雷达回波 ,可以模拟流速为 5 5 ,5 .5 ,2 .75 cm / s的海流 ,解决了高频地波雷达的实验室调测和定标 ,缩短了雷达的研制周期
关键词:模拟回波;相干信号;多谱勒;流速;定标
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发布时间:2021-04-02
利用DDS器件设计高频雷达回波模拟器
文必洋,陈林松,杨子杰,王小华
2001(5): 585-588.
摘要:基于双直接数字合成器 Q2 36 8芯片能实现任意波形的发生 ,采用单片机控制 Q2 36 8芯片 ,设计了PC机软件 ,使其通过串行通讯间接控制 Q2 36 8芯片产生各种波形 ,通过改变输出波形的时延与频率 ,模拟不同距离、不同速度的目标回波 ,代替实际目标检测雷达性能 ,节省了研制费用 ,缩短了雷达系统的研制周期 .重点讨论了脉冲调制雷达和线性调频雷达的回波模拟器的设计与实施方案
关键词:直接数字频率合成器;线性调频;回波模拟器
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发布时间:2021-04-02
两种脉冲压缩方法性能比较
时玉彬,杨子杰
2001(5): 589-592.
摘要:根据高频地波雷达探测海洋表面状态参数时 ,雷达系统要同时具备较高的距离分辨率和速度分辨率的基本原理 ,结合大范围内的连续目标的特殊性 ,本文从 6个方面比较了线性调频中断连续波与伪随机码调相连续波两种脉冲压缩方法的性能特点 ,解决了雷达总体设计时工作波形选择的问题 .结论指出 ,考虑到工程实现时设备的复杂程度 ,海洋探测高频地波雷达 ,采用线性调频中断连续波体制较合适
关键词:线性调频中断连续波;伪随机码调相;距离分辨率;速度分辨率
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发布时间:2021-04-02
线性调频雷达I/Q通道功能研究
文必洋,章颂华,吴世才
2001(5): 593-595.
摘要:分析了线性调频雷达的 I/ Q通道特性与功能 ,阐述了线性调频雷达可采用软件的方法来实现普通相干雷达中的 I/ Q正交通道功能 ,克服了模拟 I/ Q通道容易产生幅相不平衡的缺陷 .为简化线性调频雷达的通道结构进行了理论上的分析 ,并应用于实际工程中 ,取得了很好的效果
关键词:相干雷达;线性调频;正交通道
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发布时间:2021-04-02
OSMAR2000软件设计及应用
程丰,柯亨玉,文必洋,田建生,杨绍麟
2001(5): 596-600.
摘要:采用了面向对象的程序设计方法和可视化的开发工具 ,实现了 OSMAR(海态监测分析雷达 ) 2 0 0 0的硬件控制、数据实时采集处理和海洋表面状态参数 (风、浪、流场 )的反演 ,并使软件具备了较好的可移植性、可维护性和便于操作的特点 .东海对比验证试验的过程和结果表明 ,OSMAR2 0 0 0软件系统运行正常 ,数据处理实时性很好 ,风、浪、流的反演结果满意 ,具有较好的实用价值
关键词:面向对象;软件结构;系统软件;应用软件
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发布时间:2021-04-02
OSMAR2000基于MUSIC的超分辨率海洋表面流算法
杨绍麟,柯亨玉,侯杰昌,文必洋,吴雄斌
2001(5): 601-608.
摘要:为了解决 OSMAR2 0 0 0以小天线阵实现中远距离的海洋表面流探测 ,同时实现高的角分辨率的问题 ,提出了 OSMAR2 0 0 0基于 MUSIC的超分辨率海洋表面流算法 .该算法首先通过预处理从海洋回波中分离包含海流信息的一阶回波 ,然后针对其中可分辨的每一个 Doppler频移 (对应海洋表面径向流速 )上的信号 ,采用MU SIC算法求其多个存在方位 .阐述了 MU SIC算法应用于高频地波雷达海洋表面流遥感的理论基础、处理过程和实测信号的处理结果
关键词:高频地波雷达;海洋表面流;超分辨率算法;多重信号分类法
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发布时间:2021-04-02
OSMAR2000超分辨率海流算法中空间信号源数的确定
杨绍麟,柯亨玉,侯杰昌,吴雄斌,田建生
2001(5): 609-613.
摘要:针对传统方法无法确定一阶海洋回波中 Doppler频移信号的空间信号源数的问题 ,提出了一种 OS-MAR2 0 0 0超分辨率海洋表面流算法所需的空间信号源数的确定方法 ,阐述了该方法的处理过程和实测信号的处理结果
关键词:高频地波雷达;海洋表面流;超分辨率算法;多重信号分类法
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发布时间:2021-04-02
OSMAR2000海洋表面径向流场的生成及后处理
杨绍麟,柯亨玉,文必洋,程丰,周浩
2001(5): 614-617.
摘要:为了径向流图的双站合成 ,在 OSMAR2 0 0 0超分辨率海洋表面流算法提取径向流后 ,再经过均匀网格径向流图的生成、多幅径向流图的组合、海流实际探测张角和有效探测距离的截取 ,以及径向流空缺区域的局域插值 ,最终生成了所需的单站径向流图 ,经双站合成 ,形成海洋表面矢量流图 .现场对比验证实验证明 ,本文的后处理方法是有效的
关键词:高频地波雷达;海洋表面流;多重信号分类法;后处理
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发布时间:2021-04-02
基于DBF的超分辨率方位分割算法的初步研究
杨绍麟,柯亨玉,丁毅敏,吴世才,杨子杰
2001(5): 618-621.
摘要:针对高频地波雷达海洋环境遥感技术中的角分辨率问题 ,提出了基于数字波束形成 DBF(DigitalBeam Foming)的方位分割 DD(Direction- sub Dividing)算法 .该算法将待测海域分割成小的方位元 /海元 ,以 DBF方式实现接收波束扫描 ,获得陈列在不同指向的接收波束下海洋回波的多个接收值 ,再通过奇异值分解得到最小二乘意义上每个海元的后向散射回波 ,进而实现方位超分辨率的海洋环境参数的提取 .文中阐述了算法的基本思想 ,给出了部分模拟结果 ,最后指出了算法目前存在的不足
关键词:高频地波雷达;海洋回波;空间超分辨率算法;数字波束形成
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发布时间:2021-04-02
宽波束高频地波雷达海面回波谱的数值模拟
吴雄斌,文必洋,吴世才,高火涛,陈化
2001(5): 622-625.
摘要:根据高频无线电波海洋回波谱理论 ,结合高频地波雷达单站探测的实际应用 ,建立了一个适合于研究高频地波雷达信号处理的海面回波多普勒谱的数值模型 .模型包含一阶峰、海流、二阶谱、硬目标回波、地形阻挡和噪声等成分 ,模型输出具备实测多普勒谱的典型特征 ,可用于检验高分辨率空间谱估计算法和海态参数的反演算法
关键词:高频地波雷达;回波谱;数值模拟
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达宽波束海洋回波空间谱估计的MVM算法
吴雄斌,吴世才,文必洋,杨绍麟,陈化
2001(5): 626-629.
摘要:论述了将最小方差法应用于高频无线电海洋探测中的一些处理方法和结果 .在数值模拟的基础上 ,探讨了该方法提取海态参数的能力 .对实测数据进行了处理和分析 ,将结果分别同由美国 CODAR公司生产的Sea Sonde雷达探测结果以及海洋监测船的现场测量结果进行了对比 .验证了回波信噪比随方位角的分布同雷达天线阵有效视角的对应关系
关键词:高频地波雷达;空间谱;海流;最小方差法
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发布时间:2021-04-02
从高频地波雷达回波谱中检测移动目标信息的初步研究
吴雄斌,吴世才,文必洋,陈化
2001(5): 630-633.
摘要:提出了一种适合于高频海态雷达移动目标检测的方法 ,该方法的原理基于硬目标与海面连续目标之间特征尺度不同 .利用数值模拟说明了这种方法的有效性 ,将它应用到 OSMAR2 0 0 0高频地波雷达对比验证试验期间实测数据的处理中 ,获得了一个由两个单站同时探测得一个可能的移动目标的实例 ,同时指出这种方法在海流提取中应用的可能性
关键词:高频地波雷达;移动目标;空间谱;差谱
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发布时间:2021-04-02
高频地波雷达海洋表面矢量流合成
周浩,文必洋,刘海文
2001(5): 634-637.
摘要:针对高频地波雷达双站系统利用两幅径向海流图合成矢量流前必须进行径向流插值的问题 ,提出了一种在极坐标系下的自然三次样条插值得到公共网格上径向流并合成矢量流的方法 .该方法成功应用于高频地波雷达 OSMAR2 0 0 0 ,并在国内首次进行东海表面流实时监测 ,将合成矢量流结果与传统海流计作对比 ,二者十分吻合 ,流向的标准差 <2 0°,流速的标准差 <10 cm/ s
关键词:高频地波雷达;海洋表面流;矢量流;样条插值
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发布时间:2021-04-02
海态雷达的一种矢量海流合成方法及其计算机模拟
石新智,文必洋
2001(5): 638-641.
摘要:根据海洋表面流在相邻海域连续的特性和矢量合成原理 ,提出了一种生成海洋表面矢量流图的算法 .该算法只在合成有效区域内才定义网格 .这种算法减少了运算量 ,节省了存储空间 ,加快了运算速度 .并通过计算机模拟显示 ,其结果能正确反映海流的实时状态
关键词:海流;径向流图;矢量流图;网格
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发布时间:2021-04-02
OSMAR2000探测海面风浪场原理与实现
文必洋,黄为民,王小华
2001(5): 642-644.
摘要:从 Barrick反演无向浪高谱的公式出发 ,在高频地波雷达 OSMAR2 0 0 0工作频率条件下 ,对反演均方浪高、浪周期的公式进行了修正 ,并将其应用于高频地波雷达 OSMAR2 0 0 0的风浪场的反演 ,将反演结果与同时进行现场工作的传统海洋探测设备输出结果比较 ,证明本文方法行之有效
关键词:高频雷达;浪高;风场;浪周期
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发布时间:2021-04-02
消除风向模糊性的一种方法
黄为民,文必洋,吴世才,程丰
2001(5): 645-648.
摘要:针对高频雷达探测海面风向存在模糊性的问题 ,提出了一种简单易行的多波束最小差值算法 .应用该方法对 OSMAR2 0 0 0在东海的数据进行风场反演 ,并和观测船实测结果对比 ,两者吻合甚好 ,风向平均误差为2 0°,探测距离可达 2 0 0 km
关键词:风向;模糊性;高频雷达
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发布时间:2021-04-02
MUSIC算法在相干探海雷达中的应用
赵汉青,文必洋,吴敏
2001(5): 649-652.
摘要:根据海杂波的频谱特性 ,运用对称阵列方法中提到的思想对传统的 MU ltiple SIgnal Classification(MU SIC)算法进行了两个方面的改进 .一是对要进行特征值分解的矩阵进行重构 ,以解决有相干信号存在的问题 ;二是把算法推广到频域中执行 ,以满足目标信号的背景噪声是海杂波的特性 .数值模拟的结果表明改进后的算法可以有效地进行相干雷达海洋目标回波的高分辨率空间谱分析
关键词:多重信号分类算法;相干信号;海杂波
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发布时间:2021-04-02
奇异值分解在海洋回波多普勒信息提取中的应用
吴敏,文必洋,赵汉青
2001(5): 653-656.
摘要:运用矩阵奇异值分解原理 ,分析了功率谱估计对探测海洋表面信息和硬目标信号的意义 ,对接收信号的自相关矩阵进行分解以提高谱估计的分辨率 ,并将处理后的方法对实测数据进行功率谱的估计 ,与处理前的回波谱图进行比较 ,实验证明 ,得出的奇异值分解方法可以改善多普勒回波功率谱的性能 ,满足高频地波雷达的目标探测要求
关键词:多普勒功率谱;谱估计;奇异值分解;目标信号
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发布时间:2021-04-02
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