基于智能算法的相干信號處理
發(fā)布時間:2021-04-22 13:45
在目前的陣列信號處理(array signal processing,ASP)領域中,對于相干信號的波達方向(direction of arrivals,DOA)估計已經(jīng)成為一個研究熱點問題,在通信、雷達等方面有著廣闊的實用前景。首先,針對窄帶相干信源一維DOA參數(shù)估計,本文研究了矢量傳感器陣列解相干算法和特征矢量重構(gòu)解相干算法。前者利用了矢量傳感器的特性,構(gòu)建出多個子陣列數(shù)據(jù)矩陣,將陣列數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣恢復至滿秩,達到分辨相干信源的目的。后者利用特征分解后最大特征值對應特征矢量包含所有信號信息這一特點,重新構(gòu)造滿秩的協(xié)方差矩陣。另外,本文利用虛擬重構(gòu)方法對二維相干信源DOA參數(shù)估計算法作出改進,新的改進算法利用十字陣列幾何結(jié)構(gòu)以及實值信號特點,減少了傳統(tǒng)解相干算法所需陣元個數(shù),并在單次快拍下性能更優(yōu),更適合實際應用。其次,本文對遠場寬帶相干信源DOA算法進行了研究。對于非相干信號子空間算法(incoherent signal-subspace method,ISSM),本文引入窄帶解相干算法對其進行改進,解決了ISSM算法不能處理寬帶相干信號的不足。對于投影子空間正交性測試算法(te...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景及意義
1.3 窄帶相干信號處理的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.4 寬帶相干信號處理的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.5 遺傳算法簡介
1.6 壓縮感知理論簡介
1.7 本文創(chuàng)新點概述
1.8 本文結(jié)構(gòu)和內(nèi)容安排
第二章 DOA估計的基本理論和算法
2.1 概述
2.2 窄帶信號和寬帶信號
2.3 陣列信號處理DOA估計基礎
2.3.1 窄帶陣列信號數(shù)學模型
2.3.2 MUSIC算法
2.3.3 ESPRIT算法
2.4 遺傳算法的基本理論
2.4.1 遺傳算法基本思想
2.4.2 遺傳算法基本流程
2.5 壓縮感知理論基礎
2.5.1 壓縮感知特點
2.5.2 觀測矩陣的構(gòu)造方式
2.5.3 重構(gòu)算法
2.5.4 仿真實驗
2.6 本章小結(jié)
第三章 窄帶信號解相干算法
3.1 概述
3.2 矢量解相干算法研究
3.2.1 聲矢量傳感器的陣列流形
3.2.2 算法原理
3.2.3 仿真實驗
3.3 特征矢量重構(gòu)算法研究
3.3.1 算法原理
3.3.2 仿真實驗
3.4 基于十字陣列虛擬重構(gòu)的二維相干DOA算法
3.4.1 算法原理
3.4.2 配對分析
3.4.3 仿真實驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 寬帶信號解相干算法
4.1 概述
4.2 ISSM算法及其改進算法
4.2.1 ISSM算法原理
4.2.2 改進ISSM算法
4.2.3 仿真實驗
4.3 TOPS算法及其改進算法
4.3.1 TOPS算法原理
4.3.2 改進TOPS算法
4.3.3 仿真實驗
4.4 TOFS算法及其改進算法
4.4.1 算法原理
4.4.2 基于多徑相干理論的改進TOFS算法
4.4.3 仿真實驗
4.5 本章小結(jié)
第五章 智能算法在DOA中的應用
5.1 概述
5.2 MUSIC譜峰搜索優(yōu)化
5.2.1 單目標優(yōu)化
5.2.2 多目標優(yōu)化
5.2.3 解相干算法優(yōu)化
5.2.4 仿真實驗
5.3 基于壓縮感知理論的智能優(yōu)化DOA估計算法
5.3.1 觀測矩陣的設計
5.3.2 利用遺傳算法優(yōu)化的重構(gòu)算法
5.3.3 仿真實驗
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]錐面共形陣列非圓信號2D-DOA估計[J]. 張羚,郭英,鄒峰,齊子森. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(05)
[2]空間非平穩(wěn)噪聲下的寬帶DOA估計算法[J]. 陳明建,胡振彪,黃中瑞. 現(xiàn)代雷達. 2018(01)
[3]沖擊噪聲下基于矩陣預處理的稀疏重構(gòu)DoA估計[J]. 趙季紅,馬兆恬,曲樺,王偉華. 電子與信息學報. 2018(03)
[4]基于最大似然準則的L陣2D-DOA配對算法研究[J]. 王志誠,徐卉,郭曉江,高葉盛. 上海航天. 2017(06)
[5]基于均勻圓陣的改進UCA-ESPRIT算法[J]. 劉艷,廖勇. 計算機科學. 2017(12)
[6]相關(guān)噪聲環(huán)境下相干源2D-DOA估計方法[J]. 宮健,樓順天,郭藝奪,肖宇. 雷達科學與技術(shù). 2017(04)
[7]一種新的互耦條件下寬帶信號DOA估計算法[J]. 張進,劉偉. 微波學報. 2017(03)
[8]任意平面陣列下的寬帶信號跟蹤方法[J]. 甄佳奇,楊瑞海. 黑龍江大學工程學報. 2016(04)
[9]單快拍數(shù)據(jù)的分布式陣列DOA估計[J]. 向洪,王俊,魏少明,高越,毛士藝. 電子與信息學報. 2016(11)
[10]分布式圓陣空間寬帶聲源定位方法[J]. 伊曉東,劉慶華. 信號處理. 2016(04)
博士論文
[1]基于信號稀疏表示的陣列測向算法研究[D]. 羅曉宇.電子科技大學 2016
[2]寬帶陣列信號波達方向估計算法研究[D]. 張進.中國科學技術(shù)大學 2010
碩士論文
[1]基于貝葉斯壓縮感知的波達方向估計算法研究[D]. 李晶新.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]介質(zhì)諧振器天線及極化陣列測向算法研究[D]. 王姍姍.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]超寬帶陣列天線的非均勻設計研究[D]. 王桃偉.西安電子科技大學 2017
[4]基于互相關(guān)MUSIC的DOA估計算法研究[D]. 趙澤鑫.華南理工大學 2016
[5]基于均勻線陣的寬帶信號DOA估計算法研究[D]. 張曉琳.河北科技大學 2016
[6]基于時間反轉(zhuǎn)的目標定位研究[D]. 周帥.西安電子科技大學 2015
[7]Nested陣列的目標方位估計算法研究[D]. 韓麗.哈爾濱工程大學 2016
[8]陣列信號多參數(shù)聯(lián)合估計算法研究[D]. 陳智海.西安電子科技大學 2014
[9]基于種群優(yōu)化遺傳算法的DOA估計[D]. 康新.哈爾濱工程大學 2014
[10]基于遺傳算法的MUSIC譜峰搜索技術(shù)研究[D]. 梁影.哈爾濱工業(yè)大學 2012
本文編號:3153878
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景及意義
1.3 窄帶相干信號處理的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.4 寬帶相干信號處理的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.5 遺傳算法簡介
1.6 壓縮感知理論簡介
1.7 本文創(chuàng)新點概述
1.8 本文結(jié)構(gòu)和內(nèi)容安排
第二章 DOA估計的基本理論和算法
2.1 概述
2.2 窄帶信號和寬帶信號
2.3 陣列信號處理DOA估計基礎
2.3.1 窄帶陣列信號數(shù)學模型
2.3.2 MUSIC算法
2.3.3 ESPRIT算法
2.4 遺傳算法的基本理論
2.4.1 遺傳算法基本思想
2.4.2 遺傳算法基本流程
2.5 壓縮感知理論基礎
2.5.1 壓縮感知特點
2.5.2 觀測矩陣的構(gòu)造方式
2.5.3 重構(gòu)算法
2.5.4 仿真實驗
2.6 本章小結(jié)
第三章 窄帶信號解相干算法
3.1 概述
3.2 矢量解相干算法研究
3.2.1 聲矢量傳感器的陣列流形
3.2.2 算法原理
3.2.3 仿真實驗
3.3 特征矢量重構(gòu)算法研究
3.3.1 算法原理
3.3.2 仿真實驗
3.4 基于十字陣列虛擬重構(gòu)的二維相干DOA算法
3.4.1 算法原理
3.4.2 配對分析
3.4.3 仿真實驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 寬帶信號解相干算法
4.1 概述
4.2 ISSM算法及其改進算法
4.2.1 ISSM算法原理
4.2.2 改進ISSM算法
4.2.3 仿真實驗
4.3 TOPS算法及其改進算法
4.3.1 TOPS算法原理
4.3.2 改進TOPS算法
4.3.3 仿真實驗
4.4 TOFS算法及其改進算法
4.4.1 算法原理
4.4.2 基于多徑相干理論的改進TOFS算法
4.4.3 仿真實驗
4.5 本章小結(jié)
第五章 智能算法在DOA中的應用
5.1 概述
5.2 MUSIC譜峰搜索優(yōu)化
5.2.1 單目標優(yōu)化
5.2.2 多目標優(yōu)化
5.2.3 解相干算法優(yōu)化
5.2.4 仿真實驗
5.3 基于壓縮感知理論的智能優(yōu)化DOA估計算法
5.3.1 觀測矩陣的設計
5.3.2 利用遺傳算法優(yōu)化的重構(gòu)算法
5.3.3 仿真實驗
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]錐面共形陣列非圓信號2D-DOA估計[J]. 張羚,郭英,鄒峰,齊子森. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(05)
[2]空間非平穩(wěn)噪聲下的寬帶DOA估計算法[J]. 陳明建,胡振彪,黃中瑞. 現(xiàn)代雷達. 2018(01)
[3]沖擊噪聲下基于矩陣預處理的稀疏重構(gòu)DoA估計[J]. 趙季紅,馬兆恬,曲樺,王偉華. 電子與信息學報. 2018(03)
[4]基于最大似然準則的L陣2D-DOA配對算法研究[J]. 王志誠,徐卉,郭曉江,高葉盛. 上海航天. 2017(06)
[5]基于均勻圓陣的改進UCA-ESPRIT算法[J]. 劉艷,廖勇. 計算機科學. 2017(12)
[6]相關(guān)噪聲環(huán)境下相干源2D-DOA估計方法[J]. 宮健,樓順天,郭藝奪,肖宇. 雷達科學與技術(shù). 2017(04)
[7]一種新的互耦條件下寬帶信號DOA估計算法[J]. 張進,劉偉. 微波學報. 2017(03)
[8]任意平面陣列下的寬帶信號跟蹤方法[J]. 甄佳奇,楊瑞海. 黑龍江大學工程學報. 2016(04)
[9]單快拍數(shù)據(jù)的分布式陣列DOA估計[J]. 向洪,王俊,魏少明,高越,毛士藝. 電子與信息學報. 2016(11)
[10]分布式圓陣空間寬帶聲源定位方法[J]. 伊曉東,劉慶華. 信號處理. 2016(04)
博士論文
[1]基于信號稀疏表示的陣列測向算法研究[D]. 羅曉宇.電子科技大學 2016
[2]寬帶陣列信號波達方向估計算法研究[D]. 張進.中國科學技術(shù)大學 2010
碩士論文
[1]基于貝葉斯壓縮感知的波達方向估計算法研究[D]. 李晶新.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]介質(zhì)諧振器天線及極化陣列測向算法研究[D]. 王姍姍.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]超寬帶陣列天線的非均勻設計研究[D]. 王桃偉.西安電子科技大學 2017
[4]基于互相關(guān)MUSIC的DOA估計算法研究[D]. 趙澤鑫.華南理工大學 2016
[5]基于均勻線陣的寬帶信號DOA估計算法研究[D]. 張曉琳.河北科技大學 2016
[6]基于時間反轉(zhuǎn)的目標定位研究[D]. 周帥.西安電子科技大學 2015
[7]Nested陣列的目標方位估計算法研究[D]. 韓麗.哈爾濱工程大學 2016
[8]陣列信號多參數(shù)聯(lián)合估計算法研究[D]. 陳智海.西安電子科技大學 2014
[9]基于種群優(yōu)化遺傳算法的DOA估計[D]. 康新.哈爾濱工程大學 2014
[10]基于遺傳算法的MUSIC譜峰搜索技術(shù)研究[D]. 梁影.哈爾濱工業(yè)大學 2012
本文編號:3153878
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3153878.html
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