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极化敏感阵列多参数联合估计

寒露  
【摘要】: 空间传播的电磁波本身带有的信息主要是幅度、频率、相位及极化信息。传统参数估计主要集中在前三个参数上,近年才开始起步的极化技术应用,获取更完备的电磁信息进行信号分选和估计,拓宽了信号的分辨途径。由极化敏感天线组成的极化敏感阵列信号处理,既包括空域处理又包括极化域处理,优势体现在较强的抗干扰能力(极化滤波),稳健的检测能力,较高的系统分辨能力,极化多址能力上。而极化信息联合其它域辅助参数估计,能提高估计精度,成为近年来研究的热点。 本文采用最常用的极化敏感天线---三偶极子天线,基于时空极化信号模型,研究了平面阵和L阵情况下用ESPRIT算法实现频率、二维到达角和极化角的联合估计的方法。计算机仿真证明了两种估计方法有相似的参数估计精度。L阵估计值的离散度较大但阵列结构更简单。 针对电磁波实际接收中的非理想情况,研究了任何平面阵形状下的极化角、二维到达角联合估计的方法。利用单个传感器接收到的完备六矢量电磁信息,克服不满秩问题,也可以估计出部分极化波情况下二维到达角。 为了提高雷达测距精度和距离分辨率,要求信号具有大的带宽,而为了提高测速精度和速度分辨率,要求信号具有大的时宽,这就使得线性调频(LFM)信号得到广泛应用。根据LFM信号的时频分布具有能量聚集性的特点,改进了一种极化敏感阵列下LFM信号进行WVD处理再进行极化角、DOA、初始频率、调频斜率多参数联合估计算法。该算法优于自相关矩阵进行特征分解的参数估计算法,并且在任意平面阵、部分极化波情况下依然有效。


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