本文關(guān)鍵詞：拉伸偶極子陣列信號(hào)定位和極化參數(shù)估計(jì)

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【摘要】：電磁矢量傳感器陣列信號(hào)處理,作為信號(hào)處理的一個(gè)重要分支,是目前學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)問題。電磁矢量傳感器(EMVS)由于能夠感知電磁波的極化特性,與標(biāo)量傳感器相比,在波達(dá)方向(DOA)和極化參數(shù)估計(jì)方面有突出的優(yōu)勢(shì)。但傳統(tǒng)的電磁矢量傳感器的各個(gè)天線共點(diǎn)放置,存在嚴(yán)重的互耦作用,且實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜昂貴,制約了在實(shí)際工程中的應(yīng)用。為了解決以上問題,近幾年提出了拉伸電磁矢量傳感器(SS-EMVS),這種非共點(diǎn)式的空間結(jié)構(gòu)將各個(gè)天線分開放置,使其具有較低的耦合性和相對(duì)提高的天線孔徑,近年來受到更多關(guān)注。然而,共點(diǎn)或非共點(diǎn)的電磁矢量傳感器均需要用到電場(chǎng)和磁場(chǎng)的全部六個(gè)分量,而實(shí)際上,電偶極子與小磁環(huán)的響應(yīng)并不一致,這將會(huì)導(dǎo)致參數(shù)估計(jì)的性能下降。另一方面,現(xiàn)有的電磁矢量傳感器空間結(jié)構(gòu)均適用于遠(yuǎn)場(chǎng)源信號(hào)定位,而針對(duì)近場(chǎng)源定位問題,尚無適宜的傳感器空間結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的定位方法。基于以上考慮,本文設(shè)計(jì)了兩類僅包含電偶極子或僅包含磁小環(huán)的陣列空間結(jié)構(gòu),使其同樣滿足叉積測(cè)角性質(zhì),并提出了相應(yīng)的DOA和極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)的算法。另外,基于所提出的拉伸偶極子陣列,提出了一類不同于傳統(tǒng)方法的多數(shù)據(jù)集模型的近場(chǎng)源定位方法,致力于解決三維空間中任意位置的近場(chǎng)源定位問題。本文的主要內(nèi)容歸納如下：●提出了兩類拉伸偶極子陣列：拉伸四元偶極子陣列(SS-Quad)和拉伸五元偶極子陣列(SS-Quint),分別由非共點(diǎn)放置的四／五個(gè)偶極子天線構(gòu)成,既克服了天線間的互耦作用,擴(kuò)展了陣列孔徑,還避免了電場(chǎng)和磁場(chǎng)響應(yīng)不一致的問題。更重要的是,該陣列同樣滿足矢量叉積的測(cè)角結(jié)構(gòu)。同時(shí),還提出了相應(yīng)的基于矢量叉積和優(yōu)化方法的DOA和極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法,并計(jì)算了各參數(shù)估計(jì)的卡拉美羅下界(CRB),從理論上分析了該陣列的性能,并通過仿真實(shí)驗(yàn),從不同角度來驗(yàn)證采用該陣列進(jìn)行DOA和極化參數(shù)估計(jì)的有效性�！� 提出了基于拉伸偶極子陣列的近場(chǎng)源定位算法。該算法不僅可以定位三維空間中任意位置的多個(gè)近場(chǎng)源,且陣列的空間結(jié)構(gòu)可任意設(shè)置,更具有實(shí)際意義。將傳統(tǒng)的近場(chǎng)源定位問題近似成多個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)源的DOA估計(jì)問題,并引入多數(shù)據(jù)集思想,應(yīng)用基于多數(shù)據(jù)集的耦合張量分解算法,既提高了估計(jì)精度,且不存在順序模糊,可以處理其它單數(shù)據(jù)集方法解決不了的各傳感器接收的源信號(hào)不完全一致問題。最后,通過仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證所提出的方法的性能,并比較基于多數(shù)據(jù)集的定位方法和單數(shù)據(jù)集方法的定位精度。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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本文編號(hào)：1262229