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《电子科技大学》 2009年
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复杂空间信号多维参数估计研究

张高毅  
【摘要】: 电波传播过程中会出现反射和散射等现象,使得空间信号环境变得更为复杂,传统的点源模型无法很好地描述这种信道模型,需要用分布源来描述。根据反射和散射面的粗糙等情况,分布源可分为相干分布源和非相干分布源。迄今为止,已提出了多种空间分布源模型和相应的波达方向估计方法,但其中多数方法需要多维搜索,算法复杂度高。此外,尚未见考虑多种分布形式并存时的信号模型及相应的参数估计方法。本论文对两种分布源进行了深入研究,提出了相应的参数估计方法。在此基础上,研究了多种形式信号源并存时的信号模型及相应的参数估计方法。主要研究成果如下: 1、研究了相干分布源的高斯近似模型。根据相干分布源的近似模型可知,在小角度扩展情况下,角度扩展主要影响广义方向向量各元素的幅度。可以从广义方向向量中提取出相干分布源的相位信息以估计波达方向,从广义方向向量的幅度信息中估计角度扩展。据此分别提出了基于高阶累积量、矩阵束和二次虚拟内插的相干分布源二维波达方向估计方法。根据高阶累积量可扩展阵元的特性,利用较少阵元即可实现多个信号的参数估计。基于矩阵束的方法则利用其可提取出广义方向向量的相位信息的原理,可有效的估计相干分布源的波达方向。基于二次虚拟内插的方法可有效提高内插精度,提高相干分布源的参数估计精度。 2、研究了非相干分布源的空间频率近似模型,根据非相干分布源的近似模型可知,在小角度扩展情况下,角度扩展主要影响阵列协方差矩阵各元素的幅度。可以从非相干分布源的协方差矩阵各元素的相位信息中估计波达方向,从协方差各元素的幅度信息中估计角度扩展。据此提出了基于协方差矩阵重构的非相干分布源波达方向和角度扩展估计方法。该方法可有效地实现非相干分布源波达方向和角度扩展的分离估计。在估计波达方向时,分别提出了利用最小均方拟合方法和MUSIC类方法两种算法。通过空间三维阵列结构设计,将MUSIC类方法成功推广到非相干分布源的二维波达方向估计中。 3、研究了点源、相干分布源和非相干分布源共存的复合源信号模型,根据角度扩展对相干分布源广义方向向量以及非相干分布源协方差矩阵元素的影响,提出了基于SOBI的复合源信号类型盲辨识及相应的波达方向估计方法。该方法可有效地对信号源进行辨识并实施分离,在此基础上,通过利用MUSIC类方法和匹配跟踪方法,可实现各信号源的波达方向有效估计。 4、研究了存在散射情况下的信号多维参数估计问题。根据分布源信号模型,提出了基于PRO-ESPRIT算法的多普勒频率、方位角和俯仰角的多维参数估计方法。该方法通过对阵列信号的延时,将信号的多普勒频率信息提取出来,这样可从广义方向向量的相位信息中获得相干分布源的方位角和俯仰角估计。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN011

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑植;分布式信源低复杂度参数估计算法研究[D];电子科技大学;2011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 熊维族,叶中付;角度分布对有效信号子空间的影响[J];电波科学学报;2004年01期
3 万群,杨万麟;基于盲信号分离的分布式目标DOA估计方法[J];电子科技大学学报;2000年05期
4 万群,杨万麟;相干分布式目标一维波达方向搜索迭代估计方法[J];电子科技大学学报;2000年06期
5 唐斌,肖先赐;基于数据矩阵的信号频率和二维方向估计[J];电子科技大学学报;1996年03期
6 熊维族,叶中付;利用电磁矢量传感器估计分布源三维到达角[J];电路与系统学报;2004年04期
7 唐斌,肖先赐,施太和;空间信号二维到达方向估计的新方法[J];电子学报;1999年03期
8 万群,杨万麟;基于盲波束形成的分布式目标波达方向估计方法[J];电子学报;2000年12期
9 廖桂生,保铮;一种新的旋转不变方法实现起伏目标的高分辨方向-多普勒频率盲估计[J];电子学报;1996年12期
10 李平安,孙进才,俞卞章;基于插值圓阵的宽带信号二维空间谱估计[J];电子科学学刊;1996年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李强;分布源目标方位估计研究[D];西北工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 彭涛;天波超视距雷达信号参数估计方法研究[D];电子科技大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨洁茹;王春;;折叠式宽带信道化电子对抗接收机的设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
2 赵博;钱正祥;黄晓雷;;无人机载SAR技术应用研究综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年01期
3 商建;杨汝良;;新一代星载云雨测量雷达系统技术研究[J];安徽农业科学;2010年34期
4 蒋玉娥;王志华;赵兆;;基于双波束雷达的车流量检测系统[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年03期
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6 赵夕彬;;固态脉冲功率放大器脉冲波形顶降的研究[J];半导体技术;2009年04期
7 党立坤;王小念;苏福;;机载合成孔径雷达对地面防空力量的威胁及干扰对策研究[J];兵工自动化;2008年10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 郭强,陶然,王越,周思永;利用接收电视信号的多站系统进行目标定位以克服距离模糊[J];兵工学报;2002年03期
10 郭强,陶然,王越,周思永,单涛;电视信号的模拟及其模糊函数分析[J];兵工学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗志勇;;雷达可靠性试验技术的探讨[A];第三届电子产品可靠性与环境试验技术经验交流会论文集[C];2001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 郭磊;;间歇采样转发对脉压雷达的干扰效能评估[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
4 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
5 杜磊;刘一峰;;L波段固定式边界层风廓线雷达的应用[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
6 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
7 杨玲君;孙洪;韩谷静;;基于实值系统的自适应波束形成[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
8 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
9 张莉;杨宾;吴瑛;;LTI系统的频率响应在阵列校正中的应用[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
10 李志臣;何培宇;董薇薇;;基于传播算子的宽带DOA估计新算法[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10条
1 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
2 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 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
4 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 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
6 张进;宽带阵列信号波达方向估计算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 王怀军;MIMO雷达成像算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 郭熙业;主动声呐海底混响信号的合成方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 刘义;对抗条件下被动雷达制导技术及效能评估方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 张志成;阵列信号多维参数估计理论与方法研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨毅;FMCW雷达高度表数字信号处理技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 张海社;智能天线算法的研究[D];山东科技大学;2010年
3 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
4 崔盈慧;基于障碍物智能识别的人机融合汽车安全预警研究[D];郑州大学;2010年
5 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
6 宋俊才;超分辨DOA估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 田守东;基于雷达图像的目标检测技术研究[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10条
1 韩英华;汪晋宽;宋昕;;基于L阵的分布式信源二维波达方向估计算法[J];东北大学学报(自然科学版);2008年05期
2 熊维族,叶中付;角度分布对有效信号子空间的影响[J];电波科学学报;2004年01期
3 张林让,田慧,李燮;分布式目标参数估计的波束域处理方法[J];电波科学学报;2004年01期
4 万群,杨万麟;基于盲信号分离的分布式目标DOA估计方法[J];电子科技大学学报;2000年05期
5 万群,杨万麟;相干分布式目标一维波达方向搜索迭代估计方法[J];电子科技大学学报;2000年06期
6 张高毅;唐斌;;非相干分布源2D-DOA与角度扩展估计新方法[J];电子科技大学学报;2009年06期
7 熊维族,叶中付;利用电磁矢量传感器估计分布源三维到达角[J];电路与系统学报;2004年04期
8 万群,杨万麟;基于盲波束形成的分布式目标波达方向估计方法[J];电子学报;2000年12期
9 万群,彭应宁,杨万麟;单次快摄的局部散射源中心波达方向估计方法[J];电子学报;2003年06期
10 韩英华;汪晋宽;宋昕;;相干分布式信源二维波达方向估计算法[J];电子与信息学报;2009年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘申建;空间分布源波达方向估计及其性能分析研究[D];清华大学;2003年
2 陈洪光;稳健的阵列处理波达方向估计算法研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 李强;分布源目标方位估计研究[D];西北工业大学;2007年
4 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
5 郭贤生;多阵列分布源参数估计及跟踪方法研究[D];电子科技大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王伟;王犇;王冠男;;色噪声环境下单基地MIMO雷达分布式目标角度估计[J];电子与信息学报;2014年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 姚晖;分布式信号源参数估计技术研究[D];解放军信息工程大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 潘玉成;基于FDTD的水下分布式目标建模和DOA估计[D];南京航空航天大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 熊维族,叶中付;角度分布对有效信号子空间的影响[J];电波科学学报;2004年01期
3 张林让,田慧,李燮;分布式目标参数估计的波束域处理方法[J];电波科学学报;2004年01期
4 李强;李志舜;穆海燕;;分布式目标方位估计新方法[J];弹箭与制导学报;2005年SD期
5 万群,杨万麟;基于盲信号分离的分布式目标DOA估计方法[J];电子科技大学学报;2000年05期
6 万群,杨万麟;相干分布式目标一维波达方向搜索迭代估计方法[J];电子科技大学学报;2000年06期
7 万群,杨万麟;分布式信号源波达方向估计方法[J];电子科技大学学报;2001年01期
8 唐斌,肖先赐;基于数据矩阵的信号频率和二维方向估计[J];电子科技大学学报;1996年03期
9 丁齐,肖先赐;基于四阶累积量的子空间测向方法研究[J];电子科技大学学报;1998年01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
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨益新;声呐波束形成与波束域高分辨方位估计技术研究[D];西北工业大学;2002年
2 刘申建;空间分布源波达方向估计及其性能分析研究[D];清华大学;2003年
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1 李燮;分布式目标参数估计[D];西安电子科技大学;2003年
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9 李丽,王明好;基金经理过度自信对基金收益与风险的影响研究[J];运筹与管理;2005年01期
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2 王菊虞乐;智能天线敢不敢下倾[N];通信产业报;2007年
3 通讯员  徐黎明 记者  徐冰;太湖之滨的动感体验[N];人民邮电;2006年
4 国家无线电频谱管理研究所 何廷润;智能天线 将成4G系统关键技术[N];通信产业报;2007年
5 记者  陈香 陈洁;问题的思考比批评于丹更重要[N];中华读书报;2007年
6 本报记者 辛鹏骏;移动互联狂飙亚洲通信展[N];中国电子报;2000年
7 ;天津通信打造新型CRM系统[N];人民邮电;2004年
8 黄景华;舞弊行为的表现与舞弊审计的作用[N];中国审计报;2004年
9 陈娟;民间法律援助与未成年人保护[N];中国妇女报;2005年
10 许琨;清洁用品借力搜狗搜索吸引客户[N];国际商报;2008年
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1 张高毅;复杂空间信号多维参数估计研究[D];电子科技大学;2009年
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3 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
4 刘申建;空间分布源波达方向估计及其性能分析研究[D];清华大学;2003年
5 李永华;空时相关多天线通信系统的有效性研究[D];北京邮电大学;2007年
6 张颖光;直接序列扩谱通信系统中伪随机序列捕获技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
7 郑植;分布式信源低复杂度参数估计算法研究[D];电子科技大学;2011年
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9 吴群英;TD-SCDMA系统空时处理技术研究[D];电子科技大学;2005年
10 高凯;MIMO信道的建模、仿真及无线衰落信道的Markov模型研究[D];国防科学技术大学;2006年
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1 张华炜;无线MIMO信道建模与信道容量研究[D];西安电子科技大学;2009年
2 尚志成;基于MIMO系统的信道性能研究[D];南京邮电大学;2011年
3 黄蓉;多极化MIMO系统性能研究[D];南京邮电大学;2013年
4 兴旺;室内MIMO关键技术研究[D];西安科技大学;2011年
5 吴苏蔓;高速移动环境下MIMO无线信道的建模及仿真[D];杭州电子科技大学;2011年
6 宁波;MIMO信道模型及衰落信号的空域相关性分析[D];北京邮电大学;2007年
7 孙岩;无线通信系统中的MIMO信道建模及其空时相关特性研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 黄程祥;基于电波传播测量的宽带多天线信道空域特性研究和容量评估[D];北京邮电大学;2011年
9 孙华丽;空时频无线信道模拟器的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 鲍欣欣;MIMO无线信道建模与仿真研究[D];西安电子科技大学;2009年
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