基於核四極矩共振的爆炸物探測理論及關鍵技術研究

《基於核四極矩共振的爆炸物探測理論及關鍵技術研究》是依託西安電子科技大學，由何學輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於核四極矩共振的爆炸物探測理論及關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：何學輝
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

爆炸物探測是反恐安全檢測的重要內容，其中利用核四極矩共振（Nuclear Quadrupole Resonance 縮寫為 NQR）信號來進行爆炸物探測具有非接觸探測、並能判斷爆炸物性質的優勢，但是NQR信號通常非常微弱，同時受到嚴重干擾，利用常規檢測方法來檢測非常困難。本項目將研究採用信號處理的方法，解決基於NQR信號進行爆炸物探測的關鍵技術問題。在建立高精度的NQR信號,噪聲和射頻干擾的統計模型的基礎上針對空間分集接收的探測體制，開展微弱NQR信號檢測、識別和頻率估計的基礎理論研究,充分利用空、時、頻域特性和自由度，探索新的最佳化策略，提出有效的處理新方法和準則，力求在NQR信號探測系統中的非高斯射頻干擾抑制技術、微弱NQR信號檢測、識別及參數估計方法方面取得創新性成果，為NQR信號探測技術在隱蔽爆炸物檢測中的套用提供基礎理論、方法和關鍵技術支撐。

結題摘要

爆炸物探測是反恐安全檢測的重要內容，其中利用核四極矩共振（Nuclear Quadrupole Resonance 縮寫為 NQR）信號來進行爆炸物探測具有非接觸探測、並能判斷爆炸物性質的優勢，但是NQR信號通常非常微弱，同時受到嚴重干擾，利用常規檢測方法來檢測非常困難。本報告對基於NQR信號探測爆炸物的干擾抑制及信號參數估計兩大關鍵技術進行系統研究，從分析NQR信號及射頻干擾的統計特性出發給出了相應的信號模型，基於建立的信號模型及雙接收天線的探測系統體制，研究了空域、時域及空時級聯的自適應干擾抑制算法，實現干擾的有效抑制。在此基礎上進一步開展微弱NQR信號檢測和參數估計方法，充分利用空、時、頻域特性和自由度，系統地提出有效的處理新方法。針對干擾抑制與微弱核四極矩共振信號檢測問題，提出了一種基於Hankel矩陣方式下奇異值分解的干擾抑制方法；針對含有干擾信號與熱噪聲的自由衰減信號的參數估計問題，提出了基於總體最小二乘的線性預測類參數估計方法；針對強幹擾信號遮蔽的微弱核四極矩共振信號參數估計問題，提出了基於改進的快速最大似然估計的殘餘信號疊代分解算法估計核四極矩共振信號參數。針對存在加性高斯白噪聲多參數變數的單自旋迴波串信號參數估計問題，提出一種參數分離化的2-D參數估計方法。研究工作取得相關成果可以為NQR信號探測技術在隱蔽爆炸物檢測中的套用提供方法和關鍵技術支撐。