本文關鍵詞：DOA估計中陣列幅相誤差校正算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高分辨波達方向(Direction Of Arrival,DOA)估計算法是陣列信號處理中主要研究方向之一,其應用涉及雷達、聲吶、地震、移動通信等眾多領域。為了保證高精度的參數(shù)估計,DOA估計算法通常要求陣列流型精確已知。在實際工程應用中,由于各種誤差(陣元幅相誤差、陣元互耦誤差、陣元位置誤差等)的存在,導致實際的陣列流型與理論值不符,使得現(xiàn)有的DOA估計算法性能明顯下降,甚至失效。因此,陣列誤差的普遍存在一直是阻礙高分辨空間譜估計技術從理論走向工程應用的一個瓶頸。本文針對陣列幅相誤差的校正算法展開研究,主要研究內(nèi)容如下:首先,在高分辨MUSIC測向算法的基礎上建立了陣列幅相誤差數(shù)學模型,通過仿真實驗分析了幅相誤差對DOA估計性能的影響。其次,針對有源校正算法,采用了基于接收數(shù)據(jù)矢量的單輔助信源校正算法,算法與多輔助信源算法相比,工程上更容易實現(xiàn),且能較為準確的估計出幅相誤差參數(shù);研究了接收數(shù)據(jù)二階協(xié)方差矩陣的性質(zhì),在此基礎上得到了基于協(xié)方差矩陣的ISM(R-ISM)校正算法,算法只需要兩個輔助陣元,可在多信源情況下進行幅相誤差估計,解決了經(jīng)典ISM算法要求輔助陣元個數(shù)大于信源個數(shù)的問題,且有良好的估計性能;針對經(jīng)典自校正算法,從迭代門限值和迭代初始值兩方面對其估計性能進行了分析,并研究了基于初值預處理的經(jīng)典自校正改進算法。最后,在最大似然準則自校正算法的基礎上,研究了基于最大似然準則的牛頓迭代自校正算法(N-ML),算法首先利用最大似然準則的代價函數(shù),推導了代價函數(shù)關于幅度誤差及相位誤差的一階導數(shù)和海賽(Hessian matrix)矩陣,然后利用牛頓迭代估計出陣列幅相誤差和DOA參數(shù)。仿真實驗表明,N-ML算法在計算復雜度和估計精度方面均優(yōu)于最大似然準則自校正算法;同時在信源相干的條件下,N-ML算法也取得了良好的參數(shù)估計效果。
【關鍵詞】：DOA估計 陣列幅相誤差 最大似然準則 牛頓迭代
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題背景及意義9
• 1.2 陣列誤差校正技術的發(fā)展及研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容11-13
• 第2章 陣列幅相誤差對DOA估計性能的影響概述13-22
• 2.1 空間譜估計基礎13-18
• 2.1.1 空間譜估計的數(shù)學模型13-16
• 2.1.2 陣列模型的二階統(tǒng)計特性16-17
• 2.1.3 經(jīng)典MUSIC算法17-18
• 2.2 陣列幅相誤差模型及分析18-21
• 2.2.1 陣列幅相誤差模型18-19
• 2.2.2 幅相誤差對DOA估計算法性能的影響19-20
• 2.2.3 仿真實驗20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 基于輔助信息的陣列幅相誤差校正算法研究22-36
• 3.1 有源校正算法22-27
• 3.1.1 基于接收信號的單輔助信源校正算法22-25
• 3.1.2 仿真實驗25-27
• 3.2 ISM類校正算法27-34
• 3.2.1 ISM算法27-30
• 3.2.2 基于協(xié)方差矩陣的ISM校正算法30-33
• 3.2.3 仿真實驗33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第4章 陣列幅相誤差自校正算法研究36-53
• 4.1 基于協(xié)方差矩陣的自校正算法36-38
• 4.1.1 仿真實驗37-38
• 4.2 經(jīng)典自校正類算法38-41
• 4.2.1 陣列誤差的自校正算法38-40
• 4.2.2 經(jīng)典自校正的改進算法40
• 4.2.3 仿真實驗40-41
• 4.3 基于最大似然準則的牛頓迭代自校正算法研究41-49
• 4.3.1 最大似然準則42-44
• 4.3.2 N-ML自校正算法44-47
• 4.3.3 仿真實驗47-49
• 4.4 信號源相干時的N-ML自校正算法49-52
• 4.4.1 相干信號源數(shù)學模型50
• 4.4.2 仿真實驗50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-55
• 參考文獻55-59
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其它成果59-61
• 致謝61

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 魯祖坤;石宇;劉揚;蔣志彪;肖劍;;基于L型陣列的幅相誤差自校正算法研究[J];電子信息對抗技術;2013年03期

2 吳露露;李青俠;胡飛;朱耀庭;;低信噪比的空間譜估計通道幅相誤差校正算法[J];華中科技大學學報(自然科學版);2009年05期

3 萬明堅,李全力,肖先賜,李樂民;處理天線陣各通道增益和相位不一致性的一種超分辨測向新技術[J];通信學報;1991年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 程靜靜;陣列幅相誤差校正及實現(xiàn)研究[D];南京理工大學;2014年

  本文關鍵詞：DOA估計中陣列幅相誤差校正算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：403241