收藏本站
《电子科技大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于张量分解的参数估计方法及其应用

高宇飞  
【摘要】:在现代信号处理的实际应用中,许多信号类型常呈现出多维数据结构,传统的信号分析方法基于矩阵或向量建模,在处理这类问题时,只能将多维数据拉伸为二维矩阵或一维向量,这样极易破坏原始数据中的多维结构,从而不可逆地损失这部分结构信息,在很多情况下这会严重影响信号处理结果。基于张量分解的信号处理方法则不存在这一问题,这是由于张量分解模型具有多线性数据结构,在处理信号时不仅可以保留其多维信息,而且通过利用此类结构信息还能够获得比传统矩阵类方法更好的性能。以此为出发点,本文将张量分解方法引入信号多参数估计,主要研究了以下五个问题:第一,针对标量传感器阵列的入射信号波达角估计问题,本文提出了一种基于规范多元张量分解的L-型阵列二维波达角估计算法。该算法可利用阵列结构的多旋转不变性,在满足Vandermonde结构约束的情况下,可具有比传统ESPRIT算法更为宽松的应用条件。规范多元张量分解模型在列置换及尺度变换的意义下具有分解唯一性,利用这个性质,本文所提算法能够以高精度获得空间频率的参数估计。此外,文中采用一种具有对称结构的波达角表示模型并引入了交叉互相关矩阵信息协助完成二维角度匹配。第二,针对相干信源的波达角估计问题,本文提出了一种基于Tucker张量分解的均匀线阵波达角估计算法。当入射信号存在相干性的情况下,由于秩条件无法满足,现有估计方法往往会失效,在这种情况下,采用Tucker张量分解依然可以得到信号的子空间估计,并且由于综合了信号各模的结构信息,Tucker张量分解的子空间估计性能也优于传统基于矩阵分解的子空间类方法。第三,针对目标散射点具有块稀疏结构的聚束SAR成像问题,本文提出了一种基于Tucker张量分解的多模稀疏重构算法。该算法可充分利用SAR回波信号各模间的Kronecker结构信息,使其相较经典匹配追踪类方法具有更高的成功恢复上界。另外在计算资源占用方面,本文进行了计算复杂度分析和数值仿真实验,理论与实验结果均表明所提算法相比现有稀疏重构类方法具有更低的资源需求。第四,针对电磁矢量传感器阵列的部分极化波参数估计问题,本文提出了一种基于rank-(L_1,L_2,·)块因子张量分解模型的二维波达角估计算法。该模型具有与Tucker张量分解类似的模-n秩结构,同时也具有与规范多元张量分解类似的分解唯一性,本文具体分析了电磁矢量传感器阵列模型的秩条件;所提算法借助该张量模型的分解唯一性可以得到阵列导向矩阵的估计,从而自动完成方位角与俯仰角的估计与配对。最后,针对电磁矢量传感器阵列的全极化波参数估计问题,本文提出了一种基于rank-(L,L,1)块因子张量分解模型的波达角-极化参数联合估计算法。与rank-(L_1,L_2,·)块因子张量分解模型类似,rank-(L,L,1)块因子张量分解模型也具有分解唯一性,所提算法利用该性质得以完成阵列多参数的估计与配对。对于上述各算法,本文在每一章均进行了多组数值仿真以验证所提算法的有效性,实验结果与各章理论分析结论相一致。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN911.23

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 赵春雷;王亚梁;阳云龙;毛兴鹏;于长军;;雷达极化信息获取及极化信号处理技术研究综述[J];雷达学报;2016年06期
2 罗晓宇;王晓庆;甘露;魏平;;张量切片稀疏表示在宽带信号波达方向估计中的应用[J];信号处理;2016年08期
3 张小飞;李书;郑旺;;电磁矢量阵中基于平行因子压缩感知的角度估计算法[J];数据采集与处理;2016年02期
4 杨立东;王晶;谢湘;赵毅;匡镜明;;基于低秩张量补全的多声道音频信号恢复方法[J];电子与信息学报;2016年02期
5 杨立东;谢湘;王晶;匡镜明;;基于非负张量分解的音频分类方法[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2015年09期
6 薄超;顾红;苏卫民;吕婧;;基于高阶奇异值分解的天波雷达海杂波抑制算法[J];电波科学学报;2014年04期
7 李阳;张建秋;;电磁矢量传感器阵列信号波达角估计的模R投影MUSIC[J];电子学报;2014年01期
8 史加荣;魏宗田;庞永锋;;高阶张量信号的稀疏表示[J];计算机工程与设计;2011年12期
9 龚晓峰;刘志文;徐友根;;电磁矢量传感器阵列信号波达方向估计:双模MUSIC[J];电子学报;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨立东;基于张量分析的多因素音频信号建模与应用研究[D];北京理工大学;2016年
2 郭贤;基于张量的遥感影像去噪、特征提取和分类方法研究[D];武汉大学;2015年
3 王丽琪;张量低秩逼近与梯度流方法[D];大连理工大学;2015年
4 王桂宝;电磁矢量传感器阵列高分辨参数估计算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
5 章希睿;张量/四元数域电磁矢量传感器阵列鲁棒自适应波束形成[D];北京理工大学;2014年
6 李阳;张量理论及其在阵列处理中的应用研究[D];复旦大学;2014年
7 郭炜炜;基于张量表示的多维信息处理方法研究[D];国防科学技术大学;2014年
8 刘园园;快速低秩矩阵与张量恢复的算法研究[D];西安电子科技大学;2013年
9 史加荣;多尺度张量逼近及应用[D];西安电子科技大学;2012年
10 许凌云;阵列多参数联合估计算法及应用的研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 程炳飞;基于张量的心电特征提取及模式分类方法研究[D];上海交通大学;2014年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 刘凯;王三虎;薛艳锋;武彩红;;云计算环境下不可靠数据恢复方法研究[J];计算机测量与控制;2017年08期
2 陈思伟;李永祯;王雪松;肖顺平;;极化SAR目标散射旋转域解译理论与应用[J];雷达学报;2017年05期
3 余南南;吴玲玲;陈莹;;基于稀疏表示和外输入自回归模型的单次诱发电位提取方法[J];信号处理;2017年S1期
4 田元荣;王星;周一鹏;;一种新的基于稀疏表示的单通道盲源分离算法[J];电子与信息学报;2017年06期
5 田野;练秋生;徐鹤;;基于稀疏信号重构的DOA和极化角度估计算法[J];电子学报;2016年07期
6 李阳;张建秋;;电磁矢量传感器阵列信号波达角估计的模R投影MUSIC[J];电子学报;2014年01期
7 李楠;程锦房;何光进;张炜;;基于矢量阵列的信源数估计算法[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2013年01期
8 李旦;蒋景飞;张建秋;;双四元数矢量传感器阵列模型和电磁源定位[J];电子学报;2011年09期
9 龚晓峰;徐友根;刘志文;;四四元数域低秩逼近及其在矢量阵列波达方向估计中的应用[J];北京理工大学学报;2008年11期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王恒友;面向图像恢复的低秩矩阵重构算法研究[D];北京交通大学;2017年
2 杨俊杰;盲信号分离算法分析及其在网络安全技术中的研究[D];广东工业大学;2017年
3 高宇飞;基于张量分解的参数估计方法及其应用[D];电子科技大学;2017年
4 单泽彪;阵列信号参数估计与跟踪方法研究[D];吉林大学;2016年
5 邴其春;城市快速路交通状态评估与预测关键技术研究[D];吉林大学;2016年
6 白晓明;基于数据挖掘的复合材料宏—细观力学模型研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
7 顾菘;视频目标的跟踪与分割的理论和方法研究[D];电子科技大学;2016年
8 王立夫;历史地震图数字化若干问题的研究[D];大连理工大学;2016年
9 刘亚楠;基于图和低秩表示的张量分解方法及应用研究[D];安徽大学;2014年
10 李珅;基于稀疏表示的图像去噪和超分辨率重建研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈敏;机器人辅助运动康复情绪生理响应实验研究[D];南京邮电大学;2016年
2 王文烨;基于小波变换和随机森林的心律失常分类[D];华中科技大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵春生;;相控阵雷达研究现状与发展趋势[J];现代雷达;2016年06期
2 陶利;曲圣杰;陈曦;;简述极化SAR定标处理技术研究进展[J];遥感技术与应用;2016年03期
3 李发宗;毛兴鹏;常维国;;利用极化信息的高频地波雷达TBD检测算法[J];哈尔滨工业大学学报;2016年05期
4 王雪松;;雷达极化技术研究现状与展望[J];雷达学报;2016年02期
5 施龙飞;任博;马佳智;李永祯;;雷达极化抗干扰技术进展[J];现代雷达;2016年04期
6 杨汝良;戴博伟;李海英;;极化合成孔径雷达极化层次和系统工作方式[J];雷达学报;2016年02期
7 代大海;廖斌;肖顺平;王雪松;;雷达极化信息获取与处理的研究进展[J];雷达学报;2016年02期
8 赵继超;陶海红;计茹;高志奇;;基于三分量电磁矢量传感器的波达角和极化参数估计[J];电波科学学报;2016年01期
9 刘帅;闫锋刚;金铭;乔晓林;;基于四元数MUSIC的锥面共形阵列极化-DOA联合估计[J];系统工程与电子技术;2016年01期
10 樊劲宇;顾红;苏卫民;陈金立;;基于张量分解的互质阵MIMO雷达目标多参数估计方法[J];电子与信息学报;2015年04期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 李旦;双四元数模型矢量天线阵列信号的方法与应用[D];复旦大学;2013年
2 张乐飞;遥感影像的张量表达与流形学习方法研究[D];武汉大学;2013年
3 冷严;复杂音频的事件检测与分类中的关键问题研究[D];北京邮电大学;2012年
4 王荣燕;复杂音频分类中的关键问题研究[D];北京邮电大学;2011年
5 吴强;基于听觉感知与张量模型的鲁棒语音特征提取方法研究[D];上海交通大学;2010年
6 王远军;基于多项式展开的弥散张量图像配准[D];复旦大学;2010年
7 温静;基于张量子空间学习的视觉跟踪方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 徐丰;全极化合成孔径雷达的正向与逆向遥感理论[D];复旦大学;2007年
9 郭跃;超分辨波达方向估计技术的研究[D];华中科技大学;2007年
中国知网广告投放
 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