收藏本站
《吉林大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于状态空间模型的波达方向和频率联合估计方法研究

张辉  
【摘要】:阵列信号处理是信号处理领域内的一个重要分支,主要研究方向是自适应阵列信号处理和空间谱估计(常称为波达方向估计)。波达方向估计在近三十年得到了迅速的发展,其侧重于研究空间信号的多种参数进行准确估计的能力,其主要目的是估计信号的空域参数或信源位置,其应用主要涉及声纳、雷达、电子对抗、移动通信、射电天文、地质勘探、生物医学工程等领域。 近年来,阵列信号的波达方向和频率联合估计引起了广泛的关注和研究。在采用模型参数法进行信号处理时,大都采用AR(自回归)、MA(滑移平均)和ARMA(自回归滑移平均)等多项式模型。而基于状态空间模型的参数估计方法主要是通过对状态空间矩阵进行奇异值分解来实现,具有估计精度高、噪声抑制能力强等优点,因此引起了人们的广泛重视。本文针对高斯有色噪声背景下的远场窄带信号,重点研究了基于状态空间模型的波达方向和频率联合估计问题。本文的主要研究工作如下: 1.针对均匀线阵,研究了基于子空间辨识算法的波达方向和频率联合估计方法。该方法通过构造状态空间模型,将所估计的参数转换到状态空间模型的系统矩阵中,通过广义可观测矩阵得到系统矩阵的估计值,再由系统矩阵得到波达方向和频率的估计值。仿真实验证明了所研究算法的有效性。 2.针对均匀线阵,研究了基于四阶累积量的波达方向和频率联合估计方法。该方法通过构造输出信号的四阶累积量矩阵,利用状态空间模型的迭代,对状态可观测矩阵进行奇异值分解等处理得到待估计的波达方向和频率。仿真实验证明了所研究算法的有效性。 3.针对L型线阵,研究了基于四阶累积量的波达方向和频率联合估计方法。该方法利用L型阵列对算法进行分维处理,将三维估计转化为一次一维估计和一次二维估计,通过一次特征分解得到对所有参数的估计。仿真实验证明了所研究算法的有效性。 与其它方法相比,本文方法具有以下特点: 1.状态空间模型为模型参数化提供了一定程度的灵活性,估计精度高、噪声抑制能力强。 2.子空间辨识方法的特点是直接辨识系统的状态空间模型,不需要参数化、迭代化,算法实现仅依赖于奇异值分解等,适宜于多变量系统辨识。 3.高阶累积量可以抑制任意高斯噪声(白色或有色),能够扩展阵列孔径,对阵列的几何形状限制条件少,且无需计算噪声的协方差阵。 4.本文方法不需要复杂的谱峰搜索过程,波达方向和频率能够自动配对,且计算量适中。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN911.23

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张军宇;基于AJAX的企业进销存管理系统的设计与实现[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴云韬,廖桂生,田孝华;一种波达方向、频率联合估计快速算法[J];电波科学学报;2003年04期
2 王洪洋,廖桂生,王万林;近场源频率、波达方向和距离的联合估计方法[J];电波科学学报;2004年06期
3 周争光;廖桂生;王洪洋;吴云韬;;基于PM的波达方向、频率的快速估计方法[J];电波科学学报;2006年03期
4 金梁,殷勤业;时空DOA矩阵方法[J];电子学报;2000年06期
5 金梁,殷勤业;时空DOA矩阵方法的分析与推广[J];电子学报;2001年03期
6 陈建;王树勋;魏小丽;;一种基于L型阵列的二维波达方向估计的新方法[J];吉林大学学报(工学版);2006年04期
7 张陆游;张永顺;张琳;;冲击噪声背景下频率和DOA的联合估计[J];空军工程大学学报(自然科学版);2009年03期
8 王曙,周希朗;阵列信号波达方向-频率的同时估计方法[J];上海交通大学学报;1999年01期
9 殷勤业,邹理和,Robert W.Newcomb;一种高分辨率二维信号参量估计方法——波达方向矩阵法[J];通信学报;1991年04期
10 孙晓颖;陈建;林琳;;基于时空处理的频率与二维DOA联合估计算法[J];通信学报;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 牛朝阳;张剑云;毛云祥;;基于退化双L型阵列的频率-波达方向联合估计[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陶建武;阵列信号处理在雷达和移动通信中的应用研究[D];吉林大学;2004年
2 杨华;基于子空间方法的系统辨识及预测控制设计[D];上海交通大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘新永;蔡凤丽;裴晓根;;基于MATLAB的m序列的产生及相关特性仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年05期
2 蔡凤丽;刘新永;江力;;基于LP法对截断巴克码旁瓣抑制MATLAB仿真分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
3 徐尚志,吴先良;复杂噪声中基于累积量的二维DOA估计[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
4 顾涓涓;增元通道增益不一致情况下一种新的DOA快速估计算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年02期
5 叶中付,沈凤麟;基于混合波达方向矩阵的测向方法[J];安徽大学学报(自然科学版);1996年02期
6 王志杨;刘金龙;;一种基于MATLAB的瑞利信道仿真方法研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2012年03期
7 王登伟;吕英华;张博;刘兵;;基于光纤无线电的优化自适应波束形成算法[J];半导体光电;2007年05期
8 赵红;刘桥;;一种低旁瓣的子阵级数字波束形成方法[J];兵工自动化;2009年11期
9 叶中付,沈凤麟;基于准二维天线阵列的二维波达方向估计方法[J];兵工学报;1997年01期
10 梁兴东,陶然,周思永,王越;基于高阶累积量的聚束合成孔径雷达二维目标特征提取[J];兵工学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李军;蔡润泽;吴越;;基于复倒谱的水声信道均衡[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 林亭;曾新吾;孙海洋;;欠空间采样率下相位在DOA估计中的应用[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
3 王向红;王海涛;;空间信号处理中的信息融合技术研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
4 刘艳萍;胡斌杰;;改进MUSIC算法在二维天线阵列中的DOA估计[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
5 赵知劲;;基于三阶累积量的LMS算法及在系统辨识中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
6 周雷;张贤达;;循环平稳信号的流形矢量估计及盲波束形成[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
7 蒋泽;杜惠平;阮颖铮;;一种新型多波束自适应天线研究进展[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
8 吴世龙;罗景青;刘有军;;一种用于二维MUSIC算法的谱峰识别方法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
9 周围;周正中;张德民;;基于高阶累积量的空间特征估计方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
10 苏保伟;王永良;周良柱;;辅助天线不同排列形式及位置变化对SLC影响[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张驰;基于BICM调制的MIMO-OFDM系统的高效编译码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 梅继丹;水声声图测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 么彬;多子阵波束域高分辨水声成像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海社;智能天线算法的研究[D];山东科技大学;2010年
2 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
3 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
4 李婧琳;基于探地雷达的刚性路面板下脱空系统识别方法[D];郑州大学;2010年
5 陈乃锋;MFSK水声通信信号处理子系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 边峦剑;基于改进粒子群的盲源分离算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 宋俊才;超分辨DOA估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 吕学龙;基于IR-UWB的室内无线通信定位技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 陈超;传播算子算法DOA估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 魏挺;相干信号二维DOA估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 麦善军;中小企业信息化之路[J];大众科技;2005年11期
2 柏亚玲;;使用SQL Server 2005的常见问题及解决方法[J];硅谷;2008年22期
3 李书杰,李志刚;B/S三层体系结构模式[J];河北理工学院学报;2002年S1期
4 房国志;丛亮;徐焱鑫;;基于AJAX技术的B/S结构CRM系统的设计与实现[J];哈尔滨理工大学学报;2007年03期
5 刘凤琴,马俊海;企业客户价值和客户关系价值分析方法探讨[J];经济问题;2004年05期
6 张小华,韩永生,肖利华;基于工作流管理的连续补货系统的设计与实现[J];计算机应用研究;2004年02期
7 赵文平;电子商务下企业CRM的实施研究[J];西安电子科技大学学报(社会科学版);2003年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 彭开来;基于MIL_STD_1553B航空总线的PCI板卡设计[D];北京交通大学;2010年
2 王姗姗;基于WEB的汉语言水平考试模拟测试与学习系统设计与实现[D];电子科技大学;2011年
3 沈显峰;库存管理决策模型的研究和应用[D];四川大学;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶建武,常文秀,石要武;递推式空时自适应滤波器的研究[J];兵工学报;2004年05期
2 王建英,曾庆华,陈天麒;用任意阵实现二维到达角和极化的联合估计[J];电波科学学报;1999年04期
3 吴云韬,廖桂生,田孝华;一种波达方向、频率联合估计快速算法[J];电波科学学报;2003年04期
4 张辉,张晋;基于子空间跟踪的盲MMSE多用户检测算法[J];电波科学学报;2004年03期
5 王洪洋,廖桂生,王万林;近场源频率、波达方向和距离的联合估计方法[J];电波科学学报;2004年06期
6 梁军利;杨树元;张军英;;一种信号频率及二维到达角联合估计新方法[J];电波科学学报;2007年06期
7 李立萍;钟璠;文忠;;冲激噪声环境中LFM信号的特征参数估计[J];电子科技大学学报;2005年06期
8 贾永康,保铮;时-空二维信号模型下的波达方向估计方法及其性能分析[J];电子学报;1997年09期
9 廖桂生,保铮,张林让;基于特征结构的自适应波束形成新算法[J];电子学报;1998年03期
10 丁齐,魏平,肖先赐;基于四阶累积量的DOA估计方法及其分析[J];电子学报;1999年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 佟凡,赵永波;一种改进的雷达低空目标仰角估计算法[J];航空计算技术;2004年04期
2 杜彦,杜建洪,王宗欣;利用ESPRIT算法对船舶进行无线定位[J];复旦学报(自然科学版);2005年01期
3 陶建武,石要武,常文秀;存在阵列误差条件下的信号波达方向和多普勒频率估计[J];兵工学报;2005年03期
4 张锐戈;陈善继;;基于宽带源的单矢量传感器参数估计[J];三明学院学报;2008年02期
5 方燕;罗朗;;一种新的基于线性变换波达方向估计算法[J];信号处理;2009年04期
6 金梁,姚敏立,殷勤业;宽带循环平稳信号的二维空间谱估计[J];通信学报;2000年03期
7 王维新,吴镇扬,彭岳星,刘陈;DS-CDMA系统中基于矩阵点除算法的DOA估计[J];应用科学学报;2004年02期
8 何轲;王海燕;申晓红;朱梦阳;李保军;;一种基于四阶累积量的声定向方法[J];国外电子测量技术;2011年02期
9 万群,杨万麟;增益幅度不一致条件下波达方向估计方法[J];电子学报;2001年06期
10 刘福来,汪晋宽,于戈;OS-ESPRIT算法[J];东北大学学报(自然科学版);2004年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张有志;章新华;许策;夏志军;;欠定波达方向估计方法在水声环境中的应用研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
2 陈佳路;郑成诗;李晓东;田静;;一种面向二元小孔径传声器阵列的时域波达方向估计算法[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
3 何劲;陈建文;刘中;;实数遗传算法在米波雷达方位超分辨中的应用[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
4 楼厦厦;李晓东;田静;;基于波束形成的传感器阵列阵元位置误差校准方法[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
5 丁卫安;马远良;;基于方位与多普勒频率的目标单站定位技术[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
6 周焱;姜兴;苏东林;;循环谱相关DOA方法在OFDM多目标信号分辨中的应用[A];第十四届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2004年
7 芮立扬;徐桢;张军;;一种基于方位统计的目标跟踪传感器网络快速搜索算法[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
8 刘东卓;;改进的小波神经网络TLS-ESPRIT算法[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
9 周欣;石要武;郭宏志;李君;;基于单电磁矢量传感器的宽带循环平稳信号多参数估计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 江南;黄建国;李姗;;单矢量水听器DOA估计算法研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余平;基于小卫星移动通信的自适应阵列天线技术的研究[D];重庆大学;2003年
2 孙绪宝;无线通信智能天线算法的研究[D];上海大学;2005年
3 李福昌;宽带测向算法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 宋昕;复杂环境下的鲁棒自适应波束形成算法的研究[D];东北大学;2008年
5 周劼;多目标扩频遥测空时二维处理技术研究[D];电子科技大学;2013年
6 吴云韬;非平稳、色噪声环境下的参数估计方法研究[D];西安电子科技大学;2003年
7 赵宇;基于支持向量机的多用户检测算法、功率控制算法和波达方向估计算法[D];中国科学技术大学;2006年
8 张光斌;双/多基地雷达参数估计算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
9 包志强;快速稳健的参数估计及波束形成技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
10 刘洪盛;高分辨测向阵列几何结构研究[D];电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张辉;基于状态空间模型的波达方向和频率联合估计方法研究[D];吉林大学;2011年
2 孙建庆;超宽带信号波达方向估计算法的研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 刘宪军;阵列天线波达方向估计算法的研究[D];电子科技大学;2012年
4 李金锁;无线移动通信中的智能天线技术——信号波达方向DOA估计研究[D];昆明理工大学;2004年
5 曹东;智能天线中阵列信号处理算法的研究[D];南京理工大学;2004年
6 郑乐;智能天线波达方向估计算法的研究[D];华南理工大学;2010年
7 王天华;MUSIC算法在无源测向技术中的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 喻敏;声矢量传感器的Capon方位估计[D];哈尔滨工程大学;2004年
9 王友华;矢量水听器超复数模型及其DOA估计算法[D];复旦大学;2008年
10 邓先锋;智能天线中信号处理的研究[D];南京理工大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026