本文選題：陣列相干信號 + 寬帶信號　； 參考：《哈爾濱工程大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：本文針對陣列相干信號的高分辨測向技術(shù),著重研究了不同的窄帶解相干算法對方位估計性能的影響以及寬帶相干信號中聚焦矩陣的求取原則和一些新穎的寬帶聚焦方法。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:研究了窄帶相干源方位估計方法,針對算法在低信噪比時估計偏差較大的問題,設(shè)計一種數(shù)據(jù)處理方法,利用多次實驗結(jié)果的均值作為參考,篩選出符合條件的實驗結(jié)果,從而提高低信噪比時方位估計的準(zhǔn)確性。在分析了單快拍相干源方位估計方法的基礎(chǔ)上,給出一種與信源相關(guān)度和快拍點無關(guān)的單快拍方位估計方法,并針對單快拍方法在低信噪比的性能下降問題,提出了一種快拍數(shù)據(jù)累加方法,該方法利用發(fā)射信號的周期性,選取每個周期的相同快拍點進(jìn)行累加,仿真結(jié)果表明提出的方法可以有效改善單快拍方法在較低信噪比下的估計性能。研究了基于角度預(yù)估和無需角度預(yù)估的寬帶聚焦矩陣構(gòu)造方法,討論分析了不同聚焦矩陣構(gòu)造方法對方位估計性能的影響,提出了一種離散陣列流形寬帶聚焦方法,用離散化的陣列流形矩陣構(gòu)造聚焦矩陣,不僅無需角度預(yù)估,而且避免了陣列流形內(nèi)插法中貝塞爾函數(shù)的計算,有效地降低了運算復(fù)雜度,仿真結(jié)果驗證了提出方法的有效性。研究了無需構(gòu)造聚焦矩陣的空間重采樣方法和空時DFT投影方法,將數(shù)據(jù)重構(gòu)的思想引入寬帶MVDR算法中,仿真實驗結(jié)果表明,對于寬帶MVDR算法而言,數(shù)據(jù)重構(gòu)方法比起FFT插值法具有更低的分辨信噪比門限和均方根誤差。提出一種改進(jìn)的空時DFT投影算法,通過適當(dāng)提高采樣頻率可以有效改善空時DFT投影方法的方位估計性能,結(jié)合運算量小的ESPRIT-like算法,提高實時性,并且其性能優(yōu)于空間重采樣方法。研究了基于貝葉斯聚焦的寬帶相干源方位估計方法,提出了一種酉聚焦貝葉斯方法,可以根據(jù)不同的預(yù)估角度和預(yù)估波束寬度調(diào)整加權(quán)函數(shù),通過仿真實驗證明了提出的方法可以有效減少方位預(yù)估的計算量,獲得比RSS算法更加優(yōu)越的性能。
[Abstract]:In this paper, the influence of different narrowband decoherence algorithms on the azimuth estimation performance, the principle of obtaining the focusing matrix in wideband coherent signals and some novel wideband focusing methods are studied for the high-resolution direction-finding techniques of array coherent signals. The main contents and innovations of this paper are as follows: the azimuth estimation method of narrowband coherent source is studied, and a data processing method is designed to solve the problem that the estimation deviation of the algorithm is large when the SNR is low. By using the mean value of multiple experimental results as a reference, the suitable experimental results are selected to improve the accuracy of azimuth estimation at low signal-to-noise ratio (SNR). Based on the analysis of single rapid-shot coherent source azimuth estimation method, a single rapid-shot azimuth estimation method, which is independent of source correlation and rapid-beat point, is presented, and the performance of single-rapid-shot method in low SNR is also discussed. A rapid-beat data accumulation method is proposed, in which the periodicity of the transmitted signal is utilized, and the same beat point of each period is selected to accumulate. Simulation results show that the proposed method can effectively improve the estimation performance of single shot method at low SNR. The method of constructing wideband focusing matrix based on angle prediction and without angle estimation is studied. The influence of different focusing matrix construction methods on the performance of azimuth estimation is discussed. A broadband focusing method based on discrete array manifold is proposed. Using discrete array manifold matrix to construct focusing matrix, not only does not need angle prediction, but also avoids the calculation of Bessel function in array manifold interpolation method. The computational complexity is reduced effectively. The simulation results show that the proposed method is effective. The spatial resampling method and space-time DFT projection method without constructing focusing matrix are studied. The idea of data reconstruction is introduced into wideband MVDR algorithm. The simulation results show that, for wideband MVDR algorithm, simulation results show that, Data reconstruction method has lower resolution SNR threshold and root mean square error than FFT interpolation method. An improved space-time DFT projection algorithm is proposed. By properly increasing the sampling frequency, the azimuth estimation performance of space-time DFT projection method can be improved effectively. And its performance is better than the spatial resampling method. In this paper, a Bayesian focusing method for wideband coherent source azimuth estimation is studied. A unitary focusing Bayesian method is proposed, which can adjust the weighting function according to different prediction angles and estimated beam widths. The simulation results show that the proposed method can effectively reduce the computational complexity of azimuth estimation and obtain better performance than RSS algorithm.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.7

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1 王s，

本文編號：2009954