【摘要】：無線電技術近年來發(fā)展迅猛,天線的極化信息對于后續(xù)的信號處理是一種十分有用的無線資源。極化敏感陣列因為其特殊的陣列結構,不僅可以接收到信號的基本信息,還可以獲得信號的極化信息,因此成為了近幾年來在測向方面的熱點研究課題之一。但是,目前多數(shù)對極化敏感陣列測向系統(tǒng)算法的研究都是基于普通陣中已有的空間譜估計算法和信源數(shù)估計算法直接進行擴展應用,而極化敏感陣列特殊的陣列結構沒有得到應用,且直接擴展應用算法的估計性能也需要加強。因此,本文將針對極化敏感陣列的特殊結構進行細致的研究,具體如下:首先,本文對極化敏感陣列的陣列接收信號模型進行了建模,對目前基于極化敏感陣列的信源數(shù)估計算法和波達角與極化參數(shù)聯(lián)合估計算法進行了研究,分析了現(xiàn)有算法的優(yōu)缺點,并在此基礎上提出了算法的改進。其次,在實際的應用中,保證測向系統(tǒng)準確率的前提是提高信源數(shù)估計的準確性,而信源數(shù)估計的成功概率會受到噪聲環(huán)境的影響。在色噪聲背景下,目前較多信源數(shù)估計算法存在誤差較大和失效等問題。針對上述缺陷,本文提出了一種能夠用于色噪聲背景下的投影信源數(shù)估計算法。該算法利用信號子空間和噪聲子空間構造投影矩陣,再對數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣進行投影處理,隨后根據(jù)處理結果構造判別函數(shù),最終得到信源個數(shù)。然后,考慮到基于長矢量的MUSIC算法對極化敏感陣列的波達角與極化參數(shù)聯(lián)合估計時需要進行四維譜峰搜索運算存在運算量過大的問題。為了解決這一問題,本文提出了基于極化敏感陣列的對稱搜索降維MUSIC算法。該算法先對極化敏感陣列接收矩陣中的極化參數(shù)信息進行降維處理以降低搜索維數(shù),再根據(jù)極化敏感陣列的相位特點,將搜索范圍對稱化,用一半的搜索區(qū)間完成整個譜峰的搜索。最后,本文在GNU Radio軟件平臺上搭建了測向算法仿真測試系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)將提出的兩個算法進行聯(lián)合使用,通過組建信號模塊、算法模塊、顯示模塊來完成極化敏感陣列測向算法的仿真測試。當?shù)孛胬走_和預警機無法滿足實際需求時,加載了本文設計的基于極化敏感陣列測向算法的測向系統(tǒng)就能很好的檢測目標信號的方位。該系統(tǒng)無論在日常生活還是戰(zhàn)場中都有著十分重要的作用。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN911.7;TN821.1
【圖文】：

圖 1-1 極化敏感陣列測向系統(tǒng)1.3 國內外研究現(xiàn)狀完整的極化敏感陣列測向系統(tǒng)關于算法的部分，是由以下兩個部分組成：信源數(shù)估計和 DOA 與極化參數(shù)聯(lián)合估計。對信號正確估計的前提的是，需要知道準確的信源數(shù)個數(shù)，只有完整準確的估計出入射信號的個數(shù)，才能保證后續(xù)參數(shù)估計的準確性。所以，極化敏感陣列測向系統(tǒng)需要先進行信源數(shù)估計，在此基礎上，再進行后面部分的參數(shù)估計。以下將是對信源數(shù)估計算法和 DOA 與極化參數(shù)聯(lián)合估計算法國內外研究動態(tài)的研究。1.3.1 信源數(shù)估計算法在空間譜估計中，信源數(shù)估計算法是一個非常重要的環(huán)節(jié)，是極化敏感陣列進行DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計的必要前提。目前大多數(shù)極化敏感陣列DOA和極化參數(shù)聯(lián)合估計中，通常情況下都是假設信源數(shù)為已知的。然而在實際的工程當中，入

第二章 極化敏感陣列測向理論與技術第二章 極化敏感陣列測向理論與技術的極化敏感陣列是一個矢量陣列，在同一時間不僅僅場信息也可以接收電磁波的磁場信息。正因如此，極化信號模型都比普通陣列要復雜一些。本章是后續(xù)章節(jié)基礎。所以，在本章會介紹到后續(xù)章節(jié)中會用到的極化收數(shù)據(jù)矩陣進行建模。的極化域-空域表征，有一個橫向電磁波信號沿 r方向射到極化敏感陣元原點，建立如圖 2-1 所示的直角坐標系。

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

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3 胡雋;;蓋氏圓準則信源數(shù)估計算法的分析與改進[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;2007年10期

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相關博士學位論文 前1條

1 吳娜;極化敏感陣列的極化—空間域譜估計算法研究[D];哈爾濱工程大學;2016年

相關碩士學位論文 前1條

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本文編號：2733765