阵列误差条件下的波达方向估计.pdf

西南交通大学
硕士学位论文
阵列误差条件下的波达方向估计
姓名:赵亮
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:王建英
20090501
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文阵列误差是阵列信号波达方向珼兰圃诠こ应用中难以避免的一类误差形式。由此导致的阵列流型与假设模型不符使得通常基于理想模型的惴ㄐ阅苊飨韵陆担獬晌S跋霥算法实用化的一个重要因素,因此开展使惴ㄔ谑导视τ弥芯哂懈课冉⌒缘难芯烤哂邢质意义。本文针对常见的阵元幅相不一致、阵元位置误差以及阵元间的互耦,结合基于稀疏分解的兰扑惴ㄒ约白涌占淅嗟腗算法,研究相应的误差和:瞎兰自校正椒āB畚闹饕9ぷ魅缦拢⒎治隽朔辔蟛疃宰涌占淅郙算法估计性能的影响,通过实验对比了现有的两种典型误差校正方法的估计效果。最后对自校正方法应用到幅相误差条件下均匀圆阵的信号二维到达角估计进行了讨论。⑸杓屏嘶谙∈璺纸獾恼罅蟹辔蟛钭孕U惴ḿ罢罅形恢梦蟛钭校正算法,算法结合遗传算法寻优,明显提高了误差条件下波达方向估计的准确性,在多数情况下能较准确地估计出阵元的误差参数。同时算法在阵列误差较大环境下也能保持较高的估计准确度。⒏菥仍舱蠹熬认哒笏哂械奶厥饣ヱ钅P停ü卣蟊浠皇现了均匀圆阵互耦自校正及均匀线阵互耦、幅相误差的自校正,算法减小了常规自校正方法对误差初始估计精度的依赖,具有更高的信源方位初始估计准确度,加快了迭代过程的收敛速度。并将误差校正的思想应用到宽带藕兰浦校隽恕只谑逼礛的藕盼冉估计算法,算法能在阵列互耦误差条件下准确估得信源方向,且具有较快的运算速度。关键词阵列误差;稀疏分解;矩阵变换;自校正;藕盼冉估计第
.,
西南交通大学硕士研究生学位论文第—籱;甌,.籹籸
指导老师签名:、使用学位论文的规定,同意学校借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库签保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉啊仁⑷论位期学文:●●●
差荔籼、西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,‘是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:⑸杓屏嘶谙∈璺纸獾恼罅蟹辔蟛钭孕U惴ḿ罢罅形恢梦蟛钭校正算法。⑼ü哉罅辛餍尉卣蠼斜浠唬岷系蹋迪至司仍舱蟮幕耦自校正及均匀线阵互耦、幅相误差同时存在时的自校正。给出了一种针对宽带线性调频信号的均匀线阵互耦自校正方法。学位论文作者签名:日期:
第滦髀研究背景及意义谱估计算法。其中,信号稀疏分解理谢应用在空间谱估计中的应用【看砹西南交通大学硕士研究生学位论文阵列信号处理是信号处理领域内的一个重要分支,其应用涉及电子侦察、雷达、通信、声纳、地震、射电天文等众多领域。与传统基于单个传感器的信号处理方式相比,应用传感器阵列的阵列信号处理技术具有信号增益高、空间分辨力高、抗干扰能力强等优点。波达方向兰剖钦罅行藕糯淼闹要研究方向之一,其主要研究目的在于估计空间信源位置,这也是电子侦察、通信、声纳等技术领域的重要任务之一。理论上基于阵列信号处理的兰技术可以极大地提高对空间信号的角度估计精度及角度分辨力】。联系到汶川地震中震源和震级长时间无法确定的尴尬场景,理论上讲利用现在空间谱估计中的超分辨技术就可以迅速精确地测定震源和震级,文献罅行藕处理理论中高分辨兰品椒ㄒ氲秸鹪春驼鸺兜牟饬恐校〉昧肆己玫氖验结果。由此可以看出兰萍际踉谥诙嗔煊蚓哂械墓憷τ们熬啊随着人们对波达方向估计方法的研究不断扩展、深入,如今对惴的要求也越来越高。比如要求信号角度参数估计精度更高、分辨力更好、算法稳健性和容错性更强、计算更简单等。现有空间谱估计算法中比较有代表性是年代蚏提出的基于阵列数据子空间分析的多重信号分类算法】和旋转不变子空间算法【俊K峭ü哉罅薪邮帐莸奶卣鞣纸或奇异值分解得到与信号源阵列流型空间一致的信号子空间及噪声子空间,利用这两个子空间的正交性构造空间谱,通常具有针状谱峰,对应的即为信号到达角度。这种基于子空间的兰扑惴ḿù蟮靥岣吡诵旁唇嵌鹊姆直媪Γ成为目前一种主流的兰萍际酰云涞难芯考案慕乖诓欢仙钊氲敝小近年来,随着更多的信号处理理论在该领域得到应用,又出现了一些新的空间一个新的研究方向。虽然兰萍际踉诮曛