基于稀疏信號重構(gòu)的DOA估計(jì)及航路規(guī)劃方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-08 04:00
【摘要】:在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中,現(xiàn)代雷達(dá)為了更加精確地檢測目標(biāo),需要清楚掌握戰(zhàn)場中輻射源的頻率和位置,而且,利用多架無人機(jī)協(xié)同代替單架有人機(jī)工作是重要的發(fā)展趨勢,因此,有必要針對機(jī)載雷達(dá)開展更加精確的DOA估計(jì)算法研究和多機(jī)協(xié)同戰(zhàn)場監(jiān)視方法研究。為獲得更加有效的DOA估計(jì)算法,本文對壓縮感知和稀疏信號重構(gòu)理論進(jìn)行研究,并將其用于DOA估計(jì),提出兩種改進(jìn)算法,分別使算法精度和算法應(yīng)對單快拍數(shù)據(jù)、信源相干等非理想環(huán)境的性能得到改善。針對多機(jī)載雷達(dá)協(xié)同進(jìn)行戰(zhàn)場監(jiān)視的問題,本文借鑒蟻群優(yōu)化算法的思想,以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)最大化覆蓋任務(wù)區(qū)域?yàn)槟繕?biāo),提出兩種多機(jī)協(xié)同戰(zhàn)場監(jiān)視航路規(guī)劃方法,使得機(jī)載雷達(dá)可以彼此協(xié)同,動態(tài)地實(shí)現(xiàn)較好的區(qū)域覆蓋。本文的研究成果主要包括:1.針對如何提高DOA估計(jì)算法精度的問題,對比了稀疏信號重構(gòu)的典型算法在不同信噪比下的算法精度,提出了一種新的EOLS算法,該算法將ESPRIT算法嵌入到OLS算法中,在不同信噪比下,其性能均可超過OLS算法和ESPRIT算法性能的上限,仿真結(jié)果驗(yàn)證了新方法的有效性。2.針對在單快拍數(shù)據(jù)和信源相干等非理想環(huán)境下傳統(tǒng)DOA估計(jì)算法估計(jì)性能不佳甚至失效的問題,本文提出一種改進(jìn)的最大似然稀疏參數(shù)估計(jì)算法,該算法利用最小化最大方法的基本原理,采用二階錐規(guī)劃進(jìn)行求解。仿真實(shí)驗(yàn)表明,該算法在單快拍數(shù)據(jù)和信源相干的情況下能夠獲得更高的估計(jì)精度。3.針對多機(jī)載雷達(dá)戰(zhàn)場監(jiān)視的協(xié)同問題,本文提出一種多機(jī)協(xié)同戰(zhàn)場監(jiān)視單步航路規(guī)劃方法,該方法借鑒蟻群優(yōu)化算法的思想,較好地實(shí)現(xiàn)了對任務(wù)區(qū)域的動態(tài)覆蓋。接著,針對單步優(yōu)化方法在少數(shù)情況下可能出現(xiàn)飛機(jī)飛出任務(wù)區(qū)域邊界和繞圈飛行導(dǎo)致覆蓋率不穩(wěn)定的問題,本文進(jìn)一步優(yōu)化算法中的適應(yīng)度函數(shù),增加邊界懲罰和速度偏轉(zhuǎn)角約束,同時(shí)提出了一種多步的多機(jī)協(xié)同戰(zhàn)場監(jiān)視航路規(guī)劃方法,該方法解決了上述問題,并獲得了更好的覆蓋率曲線。
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TN911.7
本文編號:2746064
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TN911.7
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2746064
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