嵌套阵下的DOA估计算法研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:hhww541
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
阵列信号处理是现代信号处理领域的一个重要分支,其利用传感器阵列来接收空间信号,与传统的单个传感器定向相比,具有灵活的波束控制、较高的信号增益、较强的干扰抑制能力及较高的空间分辨能力等优点。接收信号波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计是阵列信号一个重要的研究方向,DOA估计即利用阵列中各个传感器接收信号,设计相应的算法,以得到信号的入射角度。嵌套阵列是一种新颖的非均匀阵列的几何形状,能显著增加自由度,提高DOA估计性能,并能处理欠定情况下的信源估计,近年来该阵列被广泛的运用于阵列信号参数估计中。论文研究嵌套阵列下的阵列信号DOA估计算法,选题具有理论意义和应用价值。论文工作如下:1)研究嵌套阵下的空间平滑(Spatial Smoothing,SS)类DOA估计算法,包括空间平滑多重信号分类(Spatial Smoothing Multiple Signal classification,SS-MUSIC)算法、空间平滑借助旋转不变性进行信号参数估计(Spatial Smoothing Estimating Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,SS-ESPRIT)算法和空间平滑传播算子(Spatial Smoothing Propagator Method,SS-PM)。该类算法借助嵌套阵,大幅度提高了整个阵列的自由度从而能够处理更多信源,同时相比于均匀线阵,算法角度估计性能有所提高且能够处理欠定情况下的信源角度估计。2)提出嵌套阵下的离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)类DOA估计算法,包括DFT算法和DFT-MUSIC算法。DFT算法首先对接收数据协方差矩阵进行矢量化运算,对矢量化后的接收数据进行排序去冗余,从而得到被扩展了阵元数的接收数据,然后利用DFT方法得到DOA初估计,最后通过局部峰值搜索得到DOA精确估计。相比于只利用了虚拟阵列近一半自由度的空间平滑类算法,DFT算法充分利用虚拟阵列的完整自由度,从而减少了孔径的损失,并且角度估计性能有所提高。在DFT算法基础上,DFT-MUSIC算法利用DFT方法实现信号DOA的初估计,然后利用SS-MUSIC进行一维局部谱峰搜索即可得到信号精确的DOA估计,因此其复杂度比SS-MUSIC算法低很多,而两者DOA估计性能较为接近。3)研究嵌套平行阵下的二维DOA估计算法,包括酉ESPRIT算法和酉PM算法。两种算法将双平行阵列模型与嵌套理论相结合,将二维角度估计转化为两个一维角度估计过程。所研究算法将互相平行的嵌套阵列的互协方差矩阵矢量化成比实际物理阵元要长的虚拟阵列,从而增加了阵列的自由度。另外,两种算法引入酉矩阵概念,将信号协方差矩阵转化为实数矩阵,从而降低了算法的复杂度,并且能够得到自动配对的二维DOA估计,无需额外配对过程。该类算法的角度估计性优于双平行阵DOA矩阵法,并且能辨别更多的信源。4)研究嵌套阵多输入-多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达的二维DOA估计算法,其中包括MUSIC算法、ESPRIT算法、PM算法和联合ESPRIT-MUSIC算法。该类算法将双平行MIMO阵列和嵌套阵相结合,并利用存在嵌套关系的双平行阵作为收发阵列,从而增加了阵列自由度,然后通过数据重构增加虚拟快拍数,并利用信号子空间和噪声子空间的特性提取信号二维DOA估计。其中联合ESPRIT-MUSIC算法又引入酉矩阵运算,降低了算法计算复杂度。该类算法能够得到配对的二维角度估计,同时,相比于双平行均匀MIMO雷达阵列的传统DOA算法,所研究算法拥有更好角度估计性能。
其他文献
系统梳理体育学习评价,有利于更加理性地认识和更加全面地、准确地运用学习评价,从而提高体育教学效率。
西妥昔单抗和帕尼单抗是表皮生长因子受体抑制剂,此类靶向治疗药物的出现,有效抑制了结直肠癌的发生发展,但西妥昔单抗和帕尼单抗的治疗受到EGFR下游RAS基因的影响,RAS突变型
重大灾害性突发事件之后,人们往往出现创伤后应激障碍。如果不能及时进行心理调适,使当事人在危机中成长,就可能产生严重的心理障碍、精神疾患甚至自杀等不良后果。这种不良
目的:检测人跨膜蛋白106b(Transmembrane protein 106b,TMEM106b)在正常脑膜组织及各不同级别的脑膜瘤中的表达情况,评估TMEM106b在正常脑膜组织和级别不同的脑膜瘤中表达的差异性,从而为进一步分析探讨脑膜瘤的发生发展及治疗的基础研究提供依据。方法:收集2017.01.01至2019.01.01南昌大学第一附属医院神经外科60例脑膜瘤病人新鲜脑膜瘤组织标本,以及
电商在线评论既是消费者购物决策的重要参考,也是商家搜集消费者信息的重要方式。在线评论研究按内容划分主要包括动因研究、有用性研究、影响力研究和文本情感分析研究等。
当前形势下,产业发展无疑是扶贫开发过程中的好手段。在广大的牧区草原,虽有强大的资源优势,但是因为技术水平有限,经济发展速度缓慢,贫困情况严重。如何在现有条件下,根据当
有关潮汕历史上唯一的文状元林大钦,历代学者多有论及其策论似苏轼,诗歌创作似陶渊明。文章就此两个问题,结合林大钦的仕途实际和人生追求等,比较论述其同异,借此对林大钦的仕途经
索拉非尼(Sorafenib,商品名Nexavar)是由拜耳和Onyx药业联合开发的第一个多靶点抗肿瘤药物,美国食品药品局(FDA)批准作为治疗晚期肾癌的一线药物于2005年12月上市,它是一种新型的双芳基脲类衍生物,既可以抑制Ras/Raf/MEK信号转导通路,同时还可以抑制VEGFR和PDGFR等受体蛋白而阻断新生血管的形成,从而抑制肿瘤细胞的生长。本论文介绍了酪氨酸激酶及与其相关的信号转导途
研制了一款皮秒激光剥蚀固体进样系统(ps LA)。该装置由激光器、激光束聚焦系统、样品池、气溶胶传输系统、观察系统、样品移动平台等几部分组成。激光器的输出波长可选,有10