收藏本站
《电子科技大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

分布式信号波达方向—时延联合估计算法研究

钱斌  
【摘要】: 无线信道空时参数联合估计是现代无线通信中的一个重要研究课题,也是智能天线技术在第三代移动通信系统中应用所面临的主要问题和基本需求。在复杂的移动通信环境中,信号因折射、绕射和散射等原因产生多径传播现象,由此导致信号在空间与时间上扩展,造成码间干扰和同信道干扰。这些干扰越来越成为影响现代移动通信质量的主要因素。在移动通信系统中采用空时联合处理技术可以抑制多径传播、增大系统容量、提高通信质量。而信道的空时参数联合估计正是空时联合处理中的基本技术之一,并可为空时联合处理中的其他技术提供所需求的基本参数,具有重要的理论意义和实用价值。 现代通信环境中,由建筑物、道路或其他因素导致的局部密集散射使得接收天线与发射终端之间常常不存在直达路线,信号传播更多地依赖于大量的非直达路线,因而导致信号在空间、时间上都产生一定程度的分布扩展,形成空时分布式多径信号(space-time distributed signals),此种情况下,基于传统点源直达波模型的空时参数估计技术不再适用,甚至可能带来估计性能的恶化。本论文针对上述问题,以通信参数为主要研究对象,在深入分析现有模型的基础上,对空时分布式多径信号(分布式信号)的波达方向(DOA)-时延联合参数估计问题作了系统性的研究。主要创新之处如下: 1.对现有的空时分布式信号的接收模型和信道模型进行了细致的理论推导,并提出了一种带有观测噪声的信道模型,详细地分析了噪声对参数估计中某些技术方法(如信道的傅立叶变换和去卷积计算)的不利影响。 2.基于噪声模型的分析,提出了一种新的去卷积和获得空时联合信号子空间的方法,该方法可以避免由于对信道估计数据的傅立叶变换和去卷积计算而导致的噪声方差变大,从而空时联合信号子空间受到噪声污染的问题。 3.利用分布函数信息,改进了传统空时联合参数估计中的时-空-时MUSIC方法(TST-MUSIC),改写了空间滤波矩阵和时延滤波矩阵,解决了点反射源方法估计分布式信号时的失效问题。 4.在搜索谱峰的参数估计方法中,提出抽取子空间的概念,通过在联合信号子空间内分别抽取不同的行来构造空间搜索矩阵和时延搜索矩阵,并利用分布的对称性信息和搜索矩阵瑞利商的性质,将复杂的多维搜索降为两个一维搜索和一个配对过程,加快了算法的计算速度,并给出另外两种快速搜索方法。 5.具体分析了扩展分布对旋转不变性质的影响。给出了保证空、时流形向量相邻元素间相位上保持旋转不变性的条件,并以此为依据确定了阵元数和去卷积参数的取值范围。 6.给出了两种基于旋转不变性质具有闭式解的空时参数联合估计方法:抽取ESPRIT方法和时空矩阵方法。改变了对分布式信号空时参数估计中没有闭式表达式方法的现状。 7.在抽取ESPRIT算法的基础上改进了参数估计过程,提出了一种能够在一定程度上抑制非对称分布误差的参数估计方法,使算法降低了对非对称分布误差的敏感性。 8.在多条路径具有相同参数时(多路同参),分析了空时参数联合估计方法中的参数兼并现象,证明了抽取ESPRIT方法对于非同参多径空、时参数估计的可能性,确定了独立多径的空时参数匹配关系。对于多路同参路径,提出了一种ESPRIT-MUSIC联合估计算法,解决了基于空间平滑技术的传统方法无法应用于分布式信号的问题,达到解参数兼并的目的。 与现有的基于最大似然准则的分布式信号DOA-时延联合估计方法相比,本文提出的基于谱估计和子空间分解的方法能够有效避免多维参数估计中的复杂优化问题,降低计算复杂性,并且可以给出闭式表达式,具有不敏感于信号分布特性和分辨率高的优点。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN911

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈辉,王永良,皮兴宇;基于信号共轭循环平稳特性的算法研究[J];电子与信息学报;2004年02期
2 汪仪林,殷勤业,金梁,姚敏立;信号的循环平稳特性在电子对抗中的应用[J];探测与控制学报;1998年01期
3 许耀伟,周一宇,孙仲康;引入测频信息进行无源被动定位的方法研究[J];国防科技大学学报;1998年05期
4 李国通,陈文正,徐绿洲,仇佩亮;基于DOA估计的CDMA智能天线系统[J];浙江大学学报(工学版);2001年04期
5 唐志凯,何明浩,胡林华;一种DOA估计中阵列的有源校准新方法[J];空军雷达学院学报;2001年03期
6 黄华生,蒋泽;基于均匀圆阵的信号源DOA估计方法[J];江西师范大学学报(自然科学版);2002年02期
7 俄广西,龚耀寰;一种新的阵列天线校正方法[J];信号处理;2003年05期
8 李军,高星辉,常鸿森,保宗悌;第三代移动通信的关键技术——智能天线[J];广东自动化与信息工程;2000年04期
9 金梁,王雪明,姚敏立;基于最小冗余线阵的谱相关共轭循环MUSIC算法[J];信息工程大学学报;1999年03期
10 翟明岳,刘元安,于平;基于FFT的快速DOA估计及其在DS-CDMA接收机中的应用[J];北京邮电大学学报;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 李雪静;胡畅霞;胡畅飞;金勇;;一种相邻相干信号的DOA估计新方法[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
3 董薇薇;何培宇;李志臣;;一种宽带相干信号源的DOA估计新方法[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
4 娜仁同嘎拉嘎;吴仁彪;;基于一种新的宽带信号模型的DOA估计方法[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年
5 杜金香;冯西安;马艳;;支持向量机在DOA估计中的稳健性研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
6 于晓辉;石要武;王有维;;基于互相关的宽带chirp信号DOA估计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 王兆瑞;张杰;;一种基于小波变换的DOA估计方法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
8 詹绍泰;史小卫;;自适应天线阵中相干信号的DOA估计[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
9 王慎行;陈家旺;;基于四阶累积量的DOA估计算法研究[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
10 姜一;杨华;邱天爽;;基于内插阵列变换的均匀圆阵DOA估计[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 顾夕兵;完美风暴第一波[N];中国计算机报;2002年
2 本报记者 刘晖;走入NESO的制造“心脏”[N];计算机世界;2002年
3 ;欧美药物检验市场成长迅速[N];中国高新技术产业导报;2002年
4 李伊;泰国的有机认证体系及有机农业政策[N];东方城乡报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘鲁涛;无源探测系统DOA估计关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 赵大勇;阵列信号处理中的DOA估计关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 刘春静;超分辨DOA估计及鲁棒波束形成技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 何子远;稀疏阵DOA估计及模糊特性研究[D];电子科技大学;2012年
5 谢菊兰;共形相控阵波束形成与DOA估计算法研究[D];电子科技大学;2012年
6 许红波;MIMO雷达DOA估计算法研究[D];国防科学技术大学;2009年
7 杨巍;基于分数阶傅里叶变换的宽带Chirp信号DOA估计[D];吉林大学;2013年
8 钱斌;分布式信号波达方向—时延联合估计算法研究[D];电子科技大学;2008年
9 李安;非均匀采样下超分辨DOA估计研究[D];华中科技大学;2011年
10 张裕峰;多径传播条件下的波达方向估计算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余嘉;基于已知信号波形的DOA估计研究[D];电子科技大学;2010年
2 张雪白;非圆特性辐射源信号DOA估计[D];西南交通大学;2010年
3 宋俊才;超分辨DOA估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 林波;基于压缩感知的辐射源DOA估计[D];国防科学技术大学;2010年
5 乐兵兵;智能天线的高分辨率DOA算法研究[D];广东工业大学;2012年
6 邱新建;基于进化策略的DOA估计与跟踪算法研究[D];新疆大学;2012年
7 胡茂兵;智能天线中信号到达角(DOA)跟踪算法的研究[D];华侨大学;2012年
8 刘腾达;基于共形天线的阵列综合及DOA估计研究[D];电子科技大学;2011年
9 王咸鹏;高分辨率DOA估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 卢金龙;宽带阵列信号的DOA估计与跟踪[D];电子科技大学;2011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