窄带相干信号源DOA估计算法的研究.pdf

主堕‘塑±堡量。垡盐兰洋皿媚笪论文题目作者姓名学科专业导师姓名墼堑完成时间年七目二
摘要相干信号源兰剖钦罅行藕糯淼闹匾Q芯糠较蛑唬诶状铩⑼ㄐ拧声呐等领域有着广泛的应用。国内外学者提出了不少针对相干信号源兰扑法,这些算法大致可分为以下两类,一是降维类处理算法,另一类是非降维类处理算法。空间平滑技术是目前一种有效的降维类解相干处理算法,计算量小,便于实现等优点。但是却牺牲了阵列有效阵元数,阵列孔径有一定的损失,且在低信噪比条件下算法性能较差。论文围绕空间平滑类算法做了一些研究,在已有成果的基础上提出了改进的方法,论文主要工作包括:治隽司涞母叻直嬲罅行藕臘估计算法:惴ê虴惴ā计算机仿真表明,这两类算法在相关信号源环境下将会失效:接着分析了空间平滑技术的解相干原理,介绍了三种较有效的空间平滑类算法:前向空间平滑算法、前后向空间平滑算法和改进的空间平滑算法,理论分析和计算机仿真表明,空间平滑类算法虽然能有效的解相干,但阵列孔径损失较大,降低了可检测信号源数。攵钥占淦交嗨惴ǹ杉觳庑藕旁词档偷娜钡悖樯芎头治隽丝梢怨计更多信号源数的空间平滑差分算法。但是该算法性能不稳定,且没有得到理论证明。作者提出了改进的平滑差分方法,理论分析和计算机仿真表明,该方法在可估计出多于阵元数信号源的前提下具有较高的兰凭ǘ群臀冉⌒浴樯芎头治隽艘恢挚占浞蔷仍肷肪诚翫估计的方法,但是,该方法不能有效估计相干信号源U攵哉庖徊蛔悖疚奶岢隽艘恢指慕姆法。理论分析和计算机仿真表明,改进方法相对于原算法,对于不相关源信号的兰瓶梢蕴岣吖兰菩阅埽杂诖嬖谇肯喙鼗蛳喔稍吹幕旌闲藕旁椿肪诚拢通过前向平滑预处理能有效估计出信号的芯恳恢只赩型阵二维兰频姆椒ā8梅椒ǜ菡罅薪峁沟奶氐阈成多个需要的相关矩阵,构造一个特殊大矩阵并经特征分解获得信号子空间的估计,最后利用—方法实现二维兰疲梢越饩角兼并问题,无需谱峰搜索且信号参数自动配对。关键词:波达方向兰葡喔尚藕湃ハ喙乜占淦交际跽罅行藕糯中国科学技术大学硕士论文理摘要、
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中国科学技术大学学位论文原创性和授权使用声明所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学保密的学位论文在解密后也遵守此规定。
第一章绪论研究背景及意义提出了许多算法,例如,瓻取綺U庑〥估计方法的共同特点是:通过计算阵列中各观测信号的二阶统计量一相关函数,继而构造样阵列信号处理是信号处理领域内一个重要的分支,其应用涉及雷达、通信、声呐、地震、勘探、射电天文以及生物医学工程等多种军事及国民经济领域,近年来经过专家学者广泛而深入的研究,得到迅速发展。阵列信号处理是将多个传感器设置在空间不同位置组成传感器阵列,并利用这一阵列对空间信号场进行接收和处理,目的是提取阵列所接收的信号及其特征信息绮ù锓较颉⑵德实炔问,同时抑制干扰和噪声或不感兴趣的信息。阵列信号处理最主要的研究方向是自适应阵列处理和空间谱估计。与单个定向传感器相比,阵列信号处理具有灵活的波束控制、高的信号增益、极强的抗干扰能力和超空间分辨能力等优点,因此受到人们的极大关注,相关的研究工作不断发展和深入,应用范围不断扩大。空间谱估计常称为空间信号的波达方向,兰估计估计问题是阵列信号处理的重要研究内容之一。常规的估计分析方法【渴且焕嘞咝云坠兰疲庵址椒ǖ娜钡闶瞧浞直媛适艿接烧罅锌拙决定的瑞利限的限制毙旁吹娜肷浣侵钚∮诓ㄊ矶仁保嵋鸾嵌裙兰莆差的增大,这就是所谓的瑞利限NM黄普飧黾蓿鲜兰甏岳矗家学者的研究,出现了大量的超分辨兰扑惴ǎ缧巢ǚ治龇ā⒆畲箪毓兰以及最小方差法【Φ取I鲜兰甏岳矗珼估计得到迅速发展,,【浚梅椒ń柚藕子空间的旋转不变特性来估计信号参数,较椒ǎ扌枰晃阉鳎扑简单,而且其分辨率可达到瑞利极限。之后,人们以虴;。本相关矩阵进行处理。兰评砺塾爰际跞找娉墒欤枰Q芯康姆较蚧褂泻芏啵缧藕旁词的精确估计,相关源信号的兰疲邮胀ǖ赖牟灰恢滦砸约罢笤N恢梦蟛对兰频挠跋欤肷跫碌腄估计等。其中,强相关或相干源信号的兰剖且桓黾智揖哂兄匾Q芯恳庖宓奈侍狻R蛭#导驶肪持校捎同频电子干扰和背景物体反射,多经的影响是不可避免的,入射到阵列的信号中中国科学技术大学