本文關鍵詞：基于約束張量分解的陣列波達方向和極化聯(lián)合估計

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【摘要】：信號的波達方向和極化參數(shù)估計是陣列信號處理領域的重要應用之一,廣泛應用于通信、雷達、聲納等許多領域。電磁矢量傳感器陣列相對于傳統(tǒng)標量傳感器,可以感知空-時-極化三維全部信息,在信息的利用性上具有優(yōu)勢,因此會取得更好的DOA和極化聯(lián)合估計的精度,具有廣闊的應用前景。因為電磁矢量傳感器陣列的輸出信號具有空-時-極化三維結構,傳統(tǒng)的基于矩陣分解的方法需要將原始信號轉換成矩陣再進行處理,破壞了原有的三維結構,所以基于張量代數(shù)的高維處理工具受到越來越多的關注。由于在實際中陣列的擺放方式和信號的特性使得模型具有先驗信息,例如均勻線陣(范德蒙結構)、恒模信號(恒模約束)、信號間不相關(正交約束)、信號統(tǒng)計獨立(ICA),從而可以利用約束張量分解方法對其進行張量分解,計算出與信號DOA和極化參數(shù)相關的空域和極化域?qū)蚴噶烤仃?進而估計出信號的DOA和極化參數(shù)。利用約束張量分解算法,不僅利用到信號本來具有的三維結構,同時可以利用到信號和陣列的先驗信息。本文主要研究了基于約束張量分解的電磁矢量傳感器陣列的波達方向和極化參數(shù)聯(lián)合估計,取得的主要成果包括：● 研究了基于波形約束的電磁矢量傳感器陣列的波達方向和極化參數(shù)估計,提出了一種結合信號統(tǒng)計特性的五階對稱張量分解算法：首先通過計算入射信號的四階累積量構造出五階對稱張量,之后利用算法分解出極化域?qū)蚴噶烤仃?最后從極化域?qū)蚴噶恐泄烙嫵鲂盘柕牟ㄟ_方向和極化參數(shù)；提出了一種基于恒模和正交約束的三階張量分解算法：利用算法分解出極化域?qū)蚴噶烤仃?從極化域?qū)蚴噶恐泄烙嫵鲂盘柕牟ㄟ_方向和極化參數(shù)。仿真實驗表明,基于波形約束的張量分解算法能夠提高波達方向和極化參數(shù)估計精度�！� 研究了基于波形和陣型同時約束的電磁矢量傳感器陣列的波達方向和極化參數(shù)估計,提出了三種算法,分別是：基于范德蒙和恒模約束、基于范德蒙和正交約束、基于范德蒙恒模和正交約束的張量分解算法,這三種算法全部是從極化域?qū)蚴噶恐泄烙嫵鲂盘柕牟ㄟ_方向和極化參數(shù)。仿真實驗表明,基于正交和范德蒙結構的張量分解算法可以取得最好的估計精度,說明同時結合陣型和波形的約束有利于信號DOA和極化參數(shù)估計。但是結合三種約束的算法并不能取得很好的效果,說明單純的增加約束的數(shù)量并不一定會使估計的精度提高。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7

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本文編號：1281671