【摘要】：在現(xiàn)代信號處理的實(shí)際應(yīng)用中,許多信號類型常呈現(xiàn)出多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)的信號分析方法基于矩陣或向量建模,在處理這類問題時,只能將多維數(shù)據(jù)拉伸為二維矩陣或一維向量,這樣極易破壞原始數(shù)據(jù)中的多維結(jié)構(gòu),從而不可逆地?fù)p失這部分結(jié)構(gòu)信息,在很多情況下這會嚴(yán)重影響信號處理結(jié)果。基于張量分解的信號處理方法則不存在這一問題,這是由于張量分解模型具有多線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在處理信號時不僅可以保留其多維信息,而且通過利用此類結(jié)構(gòu)信息還能夠獲得比傳統(tǒng)矩陣類方法更好的性能。以此為出發(fā)點(diǎn),本文將張量分解方法引入信號多參數(shù)估計,主要研究了以下五個問題:第一,針對標(biāo)量傳感器陣列的入射信號波達(dá)角估計問題,本文提出了一種基于規(guī)范多元張量分解的L-型陣列二維波達(dá)角估計算法。該算法可利用陣列結(jié)構(gòu)的多旋轉(zhuǎn)不變性,在滿足Vandermonde結(jié)構(gòu)約束的情況下,可具有比傳統(tǒng)ESPRIT算法更為寬松的應(yīng)用條件。規(guī)范多元張量分解模型在列置換及尺度變換的意義下具有分解唯一性,利用這個性質(zhì),本文所提算法能夠以高精度獲得空間頻率的參數(shù)估計。此外,文中采用一種具有對稱結(jié)構(gòu)的波達(dá)角表示模型并引入了交叉互相關(guān)矩陣信息協(xié)助完成二維角度匹配。第二,針對相干信源的波達(dá)角估計問題,本文提出了一種基于Tucker張量分解的均勻線陣波達(dá)角估計算法。當(dāng)入射信號存在相干性的情況下,由于秩條件無法滿足,現(xiàn)有估計方法往往會失效,在這種情況下,采用Tucker張量分解依然可以得到信號的子空間估計,并且由于綜合了信號各模的結(jié)構(gòu)信息,Tucker張量分解的子空間估計性能也優(yōu)于傳統(tǒng)基于矩陣分解的子空間類方法。第三,針對目標(biāo)散射點(diǎn)具有塊稀疏結(jié)構(gòu)的聚束SAR成像問題,本文提出了一種基于Tucker張量分解的多模稀疏重構(gòu)算法。該算法可充分利用SAR回波信號各模間的Kronecker結(jié)構(gòu)信息,使其相較經(jīng)典匹配追蹤類方法具有更高的成功恢復(fù)上界。另外在計算資源占用方面,本文進(jìn)行了計算復(fù)雜度分析和數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn),理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明所提算法相比現(xiàn)有稀疏重構(gòu)類方法具有更低的資源需求。第四,針對電磁矢量傳感器陣列的部分極化波參數(shù)估計問題,本文提出了一種基于rank-(L_1,L_2,·)塊因子張量分解模型的二維波達(dá)角估計算法。該模型具有與Tucker張量分解類似的模-n秩結(jié)構(gòu),同時也具有與規(guī)范多元張量分解類似的分解唯一性,本文具體分析了電磁矢量傳感器陣列模型的秩條件;所提算法借助該張量模型的分解唯一性可以得到陣列導(dǎo)向矩陣的估計,從而自動完成方位角與俯仰角的估計與配對。最后,針對電磁矢量傳感器陣列的全極化波參數(shù)估計問題,本文提出了一種基于rank-(L,L,1)塊因子張量分解模型的波達(dá)角-極化參數(shù)聯(lián)合估計算法。與rank-(L_1,L_2,·)塊因子張量分解模型類似,rank-(L,L,1)塊因子張量分解模型也具有分解唯一性,所提算法利用該性質(zhì)得以完成陣列多參數(shù)的估計與配對。對于上述各算法,本文在每一章均進(jìn)行了多組數(shù)值仿真以驗(yàn)證所提算法的有效性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與各章理論分析結(jié)論相一致。
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【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN911.23

【參考文獻(xiàn)】

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5 楊立東;謝湘;王晶;匡鏡明;;基于非負(fù)張量分解的音頻分類方法[J];天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版);2015年09期

6 薄超;顧紅;蘇衛(wèi)民;呂婧;;基于高階奇異值分解的天波雷達(dá)海雜波抑制算法[J];電波科學(xué)學(xué)報;2014年04期

7 李陽;張建秋;;電磁矢量傳感器陣列信號波達(dá)角估計的模R投影MUSIC[J];電子學(xué)報;2014年01期

8 史加榮;魏宗田;龐永鋒;;高階張量信號的稀疏表示[J];計算機(jī)工程與設(shè)計;2011年12期

9 龔曉峰;劉志文;徐友根;;電磁矢量傳感器陣列信號波達(dá)方向估計:雙模MUSIC[J];電子學(xué)報;2008年09期

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本文編號：2359988