相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 14:06
陣列信號(hào)處理作為現(xiàn)代信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)重要分支,通過傳感器陣列來接收空間信號(hào),與傳統(tǒng)的單個(gè)傳感器相比,具有靈活的波束控制、更高的信號(hào)增益、極強(qiáng)的抗干擾能力及良好的空間分辨能力等優(yōu)勢(shì)。信號(hào)的波達(dá)方向(Directional of Arrival,DOA)估計(jì)是陣列信號(hào)處理領(lǐng)域研究的一類重要問題。由于實(shí)際信號(hào)傳播過程中多徑散射等現(xiàn)象的存在,這類信號(hào)源實(shí)際上是具有分布特性的角度擴(kuò)展信號(hào),即分布式信源。當(dāng)分布源是經(jīng)光滑物體散射或發(fā)射形成時(shí),信源往往呈現(xiàn)相干分布源特性。其角度參數(shù)估計(jì)問題在雷達(dá)、無線通信等系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用,是陣列信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文主要研究基于相干分布源的角度參數(shù)估計(jì)算法,選題具有理論意義和應(yīng)用價(jià)值。具體工作如下:1)研究線性陣列中基于旋轉(zhuǎn)不變性的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法,包括借助旋轉(zhuǎn)不變性進(jìn)行參數(shù)估計(jì)(Estimating Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,ESPRIT)和基于傳播算子(Propagator Method,PM)的角度參數(shù)估計(jì)算法。這兩種算法均利用子空間的旋轉(zhuǎn)不變性,無需二維...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略詞
注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及內(nèi)容安排
第二章 陣列信號(hào)參數(shù)估計(jì)基礎(chǔ)
2.1 矩陣代數(shù)相關(guān)知識(shí)
2.1.1 Kronecker積
2.1.2 Khatri-Rao積
2.1.3 向量化
2.2 陣列天線基礎(chǔ)
2.2.1 基本假設(shè)
2.2.2 天線陣模型
2.2.3 陣列協(xié)方差矩陣的特征分解
2.2.4 常用天線陣列模型
2.3 平行因子理論
2.3.1 三維矩陣的展開
2.3.2 平行因子模型
2.3.3 平行因子分解
2.4 分布源的數(shù)學(xué)模型
2.4.1 相干分布源的數(shù)學(xué)模型
2.4.2 非相干分布源的數(shù)學(xué)模型
2.5 非圓信號(hào)模型
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于旋轉(zhuǎn)不變性的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.1 線性陣列中基于TLS-ESPRIT的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.1.1 數(shù)據(jù)模型
3.1.2 基于TLS-ESPRIT的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.1.3 性能分析
3.1.4 仿真結(jié)果
3.2 線性陣列中基于旋轉(zhuǎn)不變PM的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.2.1 數(shù)據(jù)模型
3.2.2 基于旋轉(zhuǎn)不變PM的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.2.3 性能分析
3.2.4 仿真結(jié)果
3.3 本章小結(jié)
第四章 基于快速PARAFAC的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
4.1 數(shù)據(jù)模型
4.2 基于快速PARAFAC的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
4.2.1 平行因子模型
4.2.2 基于PM的初始化
4.2.3 三線性分解
4.2.4 中心DOA估計(jì)
4.3 性能分析
4.3.1 算法復(fù)雜度分析
4.3.2 算法優(yōu)點(diǎn)
4.4 仿真結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于譜峰搜索類的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.1 線性陣列中基于級(jí)聯(lián)DSPE的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.1.1 數(shù)據(jù)模型
5.1.2 基于級(jí)聯(lián)DSPE的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.1.3 性能分析
5.1.4 仿真結(jié)果
5.2 線性陣列中基于級(jí)聯(lián)PM的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.2.1 數(shù)據(jù)模型
5.2.2 基于級(jí)聯(lián)PM的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.2.3 性能分析
5.2.4 仿真結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第六章 基于非圓分布源的角度參數(shù)估計(jì)算法
6.1 線性陣列中基于DSPE的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.1.1 數(shù)據(jù)模型
6.1.2 基于DSPE的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.1.3 性能分析
6.1.4 仿真結(jié)果
6.2 線性陣列中基于ESPRIT的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.2.1 數(shù)據(jù)模型
6.2.2 基于ESPRIT的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.2.3 性能分析
6.2.4 仿真結(jié)果
6.3 線性陣列中基于PM的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.3.1 數(shù)據(jù)模型
6.3.2 基于PM的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.3.3 性能分析
6.3.4 仿真結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于平行因子四線性分解的二維角度和頻率聯(lián)合估計(jì)[J]. 許凌云,張小飛,許宗澤. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(08)
[2]極化分布源模型及角度估計(jì)[J]. 熊維族,葉中付. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2003(03)
[3]基于角信號(hào)子空間的波達(dá)方向估計(jì)方法[J]. 萬群,袁靜,劉申建,彭應(yīng)寧. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(07)
[4]一種小運(yùn)算量的寬帶線性調(diào)頻信號(hào)DOA估計(jì)算法[J]. 田達(dá),黃克驥,陳天麒. 信號(hào)處理. 2003(01)
[5]相干分布式目標(biāo)一維波達(dá)方向估計(jì)方法[J]. 萬群,楊萬麟. 信號(hào)處理. 2001(02)
[6]一種分布式目標(biāo)波達(dá)方向估計(jì)方法[J]. 萬群,楊萬麟. 通信學(xué)報(bào). 2001(02)
[7]基于子空間的后驗(yàn)稀疏約束迭代DOA估計(jì)方法[J]. 萬群,楊萬麟. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2000(09)
博士論文
[1]分布式信源低復(fù)雜度參數(shù)估計(jì)算法研究[D]. 鄭植.電子科技大學(xué) 2011
[2]噪聲中的二維諧波參量估計(jì)及四元數(shù)在其中的應(yīng)用[D]. 汪飛.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于平行因子分析的陣列參數(shù)估計(jì)[D]. 張勝男.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號(hào):2908822
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略詞
注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及內(nèi)容安排
第二章 陣列信號(hào)參數(shù)估計(jì)基礎(chǔ)
2.1 矩陣代數(shù)相關(guān)知識(shí)
2.1.1 Kronecker積
2.1.2 Khatri-Rao積
2.1.3 向量化
2.2 陣列天線基礎(chǔ)
2.2.1 基本假設(shè)
2.2.2 天線陣模型
2.2.3 陣列協(xié)方差矩陣的特征分解
2.2.4 常用天線陣列模型
2.3 平行因子理論
2.3.1 三維矩陣的展開
2.3.2 平行因子模型
2.3.3 平行因子分解
2.4 分布源的數(shù)學(xué)模型
2.4.1 相干分布源的數(shù)學(xué)模型
2.4.2 非相干分布源的數(shù)學(xué)模型
2.5 非圓信號(hào)模型
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于旋轉(zhuǎn)不變性的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.1 線性陣列中基于TLS-ESPRIT的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.1.1 數(shù)據(jù)模型
3.1.2 基于TLS-ESPRIT的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.1.3 性能分析
3.1.4 仿真結(jié)果
3.2 線性陣列中基于旋轉(zhuǎn)不變PM的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.2.1 數(shù)據(jù)模型
3.2.2 基于旋轉(zhuǎn)不變PM的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
3.2.3 性能分析
3.2.4 仿真結(jié)果
3.3 本章小結(jié)
第四章 基于快速PARAFAC的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
4.1 數(shù)據(jù)模型
4.2 基于快速PARAFAC的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
4.2.1 平行因子模型
4.2.2 基于PM的初始化
4.2.3 三線性分解
4.2.4 中心DOA估計(jì)
4.3 性能分析
4.3.1 算法復(fù)雜度分析
4.3.2 算法優(yōu)點(diǎn)
4.4 仿真結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于譜峰搜索類的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.1 線性陣列中基于級(jí)聯(lián)DSPE的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.1.1 數(shù)據(jù)模型
5.1.2 基于級(jí)聯(lián)DSPE的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.1.3 性能分析
5.1.4 仿真結(jié)果
5.2 線性陣列中基于級(jí)聯(lián)PM的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.2.1 數(shù)據(jù)模型
5.2.2 基于級(jí)聯(lián)PM的相干分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
5.2.3 性能分析
5.2.4 仿真結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第六章 基于非圓分布源的角度參數(shù)估計(jì)算法
6.1 線性陣列中基于DSPE的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.1.1 數(shù)據(jù)模型
6.1.2 基于DSPE的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.1.3 性能分析
6.1.4 仿真結(jié)果
6.2 線性陣列中基于ESPRIT的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.2.1 數(shù)據(jù)模型
6.2.2 基于ESPRIT的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.2.3 性能分析
6.2.4 仿真結(jié)果
6.3 線性陣列中基于PM的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.3.1 數(shù)據(jù)模型
6.3.2 基于PM的非圓分布源角度參數(shù)估計(jì)算法
6.3.3 性能分析
6.3.4 仿真結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于平行因子四線性分解的二維角度和頻率聯(lián)合估計(jì)[J]. 許凌云,張小飛,許宗澤. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(08)
[2]極化分布源模型及角度估計(jì)[J]. 熊維族,葉中付. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2003(03)
[3]基于角信號(hào)子空間的波達(dá)方向估計(jì)方法[J]. 萬群,袁靜,劉申建,彭應(yīng)寧. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(07)
[4]一種小運(yùn)算量的寬帶線性調(diào)頻信號(hào)DOA估計(jì)算法[J]. 田達(dá),黃克驥,陳天麒. 信號(hào)處理. 2003(01)
[5]相干分布式目標(biāo)一維波達(dá)方向估計(jì)方法[J]. 萬群,楊萬麟. 信號(hào)處理. 2001(02)
[6]一種分布式目標(biāo)波達(dá)方向估計(jì)方法[J]. 萬群,楊萬麟. 通信學(xué)報(bào). 2001(02)
[7]基于子空間的后驗(yàn)稀疏約束迭代DOA估計(jì)方法[J]. 萬群,楊萬麟. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2000(09)
博士論文
[1]分布式信源低復(fù)雜度參數(shù)估計(jì)算法研究[D]. 鄭植.電子科技大學(xué) 2011
[2]噪聲中的二維諧波參量估計(jì)及四元數(shù)在其中的應(yīng)用[D]. 汪飛.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于平行因子分析的陣列參數(shù)估計(jì)[D]. 張勝男.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號(hào):2908822
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/2908822.html
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