收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于信号循环平稳特性的波达方向估计技术研究

张聪  
【摘要】: 波达方向(DOA)估计技术已广泛应用于雷达、声纳、通信、生物医学等多种军事和民用领域。常规的空间谱估计算法虽然具有超分辨的性能,但是对来波信号本身的时域信息利用并不充分,且在多信号处理能力、低信噪比适应能力等方面通常存在局限。随着研究的深入,人们发现许多人工信号和自然界信号都具有循环平稳特性,而利用信号的这种时域特性能够获得常规DOA估计方法无法达到的性能优势,如选择性测向能力、较强的干扰及噪声抑制能力和突破阵元数限制的多信号处理能力。因此,基于信号循环平稳特性的DOA估计技术逐渐成为阵列测向研究中的一个热点。 现有基于循环平稳的DOA估计研究主要集中于一维问题,对实际中有广泛需求的二维DOA估计技术的研究较少,而且已有的二维DOA估计算法较普遍地存在由时延选择导致的稳健性问题,对非均匀阵列二维DOA估计的研究也基本属于空白。针对上述这些问题并同时考虑相干源、宽带源等实际环境和应用背景,本文对利用信号循环平稳特性的DOA估计技术进行了深入研究,主要包括以下内容: 针对现有二维DOA估计技术存在由时延选择带来的算法稳健性问题,结合多时延采样及孔径扩展的空时等效阵列构造思想,分别提出了基于双平行均匀线阵的多时延共轭循环波达方向矩阵(ML-CCDM)算法和基于简化阵列的多时延共轭循环波达方向矩阵(SML-CCDM)算法。ML-CCDM算法充分利用了各阵元输出共轭循环相关函数的多时延采样数据,不仅避免了最优时延选择问题和谱峰搜索操作,还构造出了两倍于真实阵列孔径的虚拟阵列,相对于同样无需谱峰搜索的CCDM算法而言,获得了更高的DOA估计精度、更好的低信噪比适应能力以及更强的多信号处理能力。SML-CCDM算法在ML-CCDM算法的基础上,摆脱了双平行阵列的限制,并利用较少阵元获得了与ML-CCDM算法几乎相当的性能。 研究了非均匀阵列二维DOA估计技术,将最小冗余线阵与基于多时延采样的空时等效阵列构造方法相结合,提出了两种不同结构的稀疏阵列以及分别基于这两种阵列的二维DOA估计算法,将最小冗余线阵的应用拓展到共轭循环平稳信号二维DOA估计领域。这两种基于稀疏阵列的算法不仅分别继承了ML-CCDM算法和SML-CCDM算法的优点,在阵元数相同的条件下还具有更大的阵列孔径,因而能获得更高的DOA估计精度。此外,相对于均匀阵列而言,稀疏阵列的阵元间距更大,因此在工程实现时能够降低阵元间互耦等问题的影响。 研究了相干循环平稳信号DOA估计技术,通过构造与真实阵列阵元具有一一对应关系的空时等效虚拟阵列,并结合现有去相干预处理技术,提出了基于虚拟阵列前后向空间平滑(VA-FBSS)的算法,避免了前后向空间平滑循环MUSIC算法面临的最优时延选择问题并获得了更高的DOA估计精度。同时,与循环前后向线性预测算法相比,VA-FBSS算法在来波方向接近的低信噪比环境下具有更好的DOA估计性能。在此基础上,针对VA-FBSS算法只适用于一维DOA估计的局限,采用双平行均匀线阵将基于虚拟阵列空间平滑的方法推广到了相干循环平稳信号二维DOA估计领域。 研究了宽带循环平稳信号二维DOA估计技术,在现有基于阵元输出循环自相关的算法基础上,归纳总结出一种基于阵元输出循环互相关的信号处理模型,并提出了相应的宽带信号二维DOA估计算法,进一步提高了DOA估计精度。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵益民;王琦;路宏敏;;一种新的DOA估计方法[J];电子学报;2011年06期
2 杨桂芹;房琪;胡滢;;阵列天线DOA估计中MUSIC算法性能综合分析[J];兰州交通大学学报;2011年03期
3 王建雄;张立民;张媛;夏沭涛;;基于循环平稳特性的跳频信号盲检测算法[J];舰船电子工程;2011年09期
4 张天骐;高永升;杜晓华;侯瑞玲;;多用户直扩超宽带信号的码片宽度估计[J];电波科学学报;2011年03期
5 王垚;罗显志;杨莘元;;一种BOC信号测距码结构监测方法[J];弹箭与制导学报;2011年04期
6 包亚萍;蒋利;朱晓梅;;基于谱相关函数的多循环频率合作频谱检测[J];计算机工程与设计;2011年07期
7 包亚萍;蒋利;朱晓梅;;非高斯噪声下多循环平稳特征频谱检测[J];计算机工程;2011年18期
8 许建霞;刘会衡;刘克中;;认知无线电中一种双门限能量检测算法[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2011年04期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
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 李晓欢;陈倩;;基于信号循环平稳特性的信号分离技术研究[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 丁向辉;林京;吴文焘;韩少博;;基于循环平稳特性的时延估计方法[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
9 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
10 周挚;全海燕;梁虹;王天理;吴庆畅;张立;杨胜梅;;重力固体潮IMF的循环平稳特性初步分析[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张聪;基于信号循环平稳特性的波达方向估计技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 许红波;MIMO雷达DOA估计算法研究[D];国防科学技术大学;2009年
8 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
9 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
10 符渭波;MIMO雷达参数估计技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李忠念;基于信号循环平稳特性的DOA估计[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 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
3 张雪白;非圆特性辐射源信号DOA估计[D];西南交通大学;2010年
4 宋俊才;超分辨DOA估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 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
6 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
7 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
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
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
  • 010-62982499
  • 010-62783978