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基于S变换的阵列信号处理的理论与方法研究

刘香荣  
【摘要】:论文题目:基于S变换阵列信号处理的理论与方法研究 专业名称:控制理论与控制工程 指导教师:石要武教授 在众多实际应用中,比如:通信、雷达、声纳和地质勘探等,信号到达方向估计(direction of arrival)——阵列测向技术,是一个重要的研究方向。因此研究和发展出更好的阵列信号处理方法无论对阵列信号的处理理论的发展还是对其实际的应用都有着重要的意义和价值。 近年来,众多学者围绕着时频分析和处理方法进行研究,发展出多种信号时频分析的方法,其中S变换对跳频信号的时频分析更加有效,已经被用在了地震勘探领域。本论文所做的工作,是把S变换时频分析方法引入到阵列测向技术的领域,进行波达方向的估计,并给出了实现基于S变换的阵列信号处理的具体步骤和方法。 本论文具体的研究内容主要包括以下几个方面: 1、从傅立叶变换的局限性入手,对其进行一些改进,引出对非平稳信号具有更高实用性的时频分析方法——S变换。算法编程实现S变换。 2、利用S变换对跳频信号和交叉chirp信号进行分析。在时频域,比较短时傅里叶变换、小波变换、Wigner-Ville分布以及S变换这些方法对跳频信号和交叉chirp信号的性能。 3、研究跳频信号和交叉chirp信号的方位角估计问题。基于S变换对调频和交叉chirp阵列信号用MUSIC、ESPRIT方法进行阵列入射信号波达方向的估计。 4、研究二维阵列信号的方位角和俯仰角估计问题。基于S变换二维阵列信号用2D-MUSIC和2D-ESPRIT方法进行入射信号波达方向方位角和俯仰角的估计。


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