低信噪比下陣列信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法研究
本文關(guān)鍵詞:低信噪比下陣列信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:陣列信號(hào)處理中大部分高分辨算法均以信號(hào)源數(shù)目已知或預(yù)估計(jì)為前提,然而在實(shí)際應(yīng)用中,信號(hào)源數(shù)目往往未知,其與真實(shí)信號(hào)數(shù)目之間的誤差會(huì)導(dǎo)致許多高分辨率波達(dá)方向估計(jì)算法的性能急劇惡化,同時(shí)現(xiàn)有的大部分信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法在高信噪下具有良好的估計(jì)性能,而在低信噪比環(huán)境中往往失效。因此,本文圍繞低信噪比下信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法進(jìn)行深入研究。首先,本文介紹了陣列信號(hào)基礎(chǔ)知識(shí),研究了窄帶信號(hào)源數(shù)目估計(jì)的經(jīng)典算法,包括特征值分解方法,信息論方法,平滑秩序列方法和蓋氏圓方法,對(duì)各個(gè)算法進(jìn)行理論分析,并對(duì)算法性能進(jìn)行比較和仿真。其次,從均勻線(xiàn)性陣列差分時(shí)延特征出發(fā),詳細(xì)介紹了基于接收信號(hào)空間互協(xié)方差函數(shù)的Hankel矩陣的構(gòu)成和性質(zhì),并在此基礎(chǔ)上提出了基于Hankel矩陣奇異向量的低信噪比信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法,采用導(dǎo)向矩陣和Hankel矩陣左奇異值向量的內(nèi)積的Euclidean范數(shù)估計(jì)信號(hào)源數(shù)目,利用盲波束成形技術(shù)估計(jì)導(dǎo)向矩陣,通過(guò)前向空間平滑思想解決導(dǎo)向矩陣和Hankel矩陣左奇異值向量維數(shù)不匹配問(wèn)題。仿真結(jié)果表明新算法在低信噪比環(huán)境中信號(hào)源數(shù)目估計(jì)能力有很大提高,并且同時(shí)適用于非相干信號(hào)源和相干信號(hào)源情況,具有漸進(jìn)一致性和較好的穩(wěn)定性。最后,本文分析了寬帶信號(hào)源數(shù)目估計(jì)經(jīng)典算法,對(duì)非相干信號(hào)子空間ISM算法中基于噪聲特征值統(tǒng)計(jì)特性的信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法和相干信號(hào)子空間CSM算法中雙邊相關(guān)變換TCT算法的基礎(chǔ)和原理進(jìn)行介紹。在ISM算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合基于互協(xié)方差函數(shù)的Hankel矩陣,提出了新的寬帶信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法。仿真表明該方法可以實(shí)現(xiàn)寬帶信號(hào)源數(shù)目的估計(jì),在低信噪比環(huán)境中表現(xiàn)出較好的魯棒性,并具有良好的解相干能力。
【關(guān)鍵詞】:陣列信號(hào)處理 信號(hào)源數(shù)目估計(jì) 低信噪比 Hankel矩陣 奇異值分解
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TN911.23
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第1章 緒論8-14
- 1.1 課題研究的背景和意義8-9
- 1.2 課題研究發(fā)展現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 窄帶信號(hào)源數(shù)目估計(jì)研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 寬帶信號(hào)源數(shù)目估計(jì)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 課題研究?jī)?nèi)容及論文安排11-14
- 第2章 陣列信號(hào)處理基礎(chǔ)14-24
- 2.1 陣列模型14-17
- 2.1.1 均勻線(xiàn)陣模型14-15
- 2.1.2 均勻圓陣模型15-16
- 2.1.3 平面陣模型16-17
- 2.2 信號(hào)模型17-21
- 2.2.1 窄帶信號(hào)陣列模型17-18
- 2.2.2 寬帶信號(hào)模型18-19
- 2.2.3 寬帶信號(hào)陣列模型19-21
- 2.3 相干信號(hào)模型21
- 2.4 加性噪聲模型21-22
- 2.5 信號(hào)源數(shù)目估計(jì)的影響因素22-23
- 2.6 本章小結(jié)23-24
- 第3章 經(jīng)典信號(hào)源數(shù)目估計(jì)方法24-36
- 3.1 特征值分解方法24-25
- 3.2 信息論方法25-27
- 3.3 平滑秩序列法27-28
- 3.4 蓋氏圓方法28-31
- 3.5 仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析31-34
- 3.6 本章小結(jié)34-36
- 第4章 低信噪比窄帶信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法的研究36-48
- 4.1 基于互協(xié)方差函數(shù)的Hankel矩陣36-38
- 4.2 基于Hankel矩陣奇異值向量的低信噪比信號(hào)源數(shù)目估計(jì)38-41
- 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析41-46
- 4.4 本章小結(jié)46-48
- 第5章 寬帶信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法的研究48-60
- 5.1 基于ISM的信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法48-50
- 5.2 基于CSM的信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法50-51
- 5.3 基于Hankel矩陣奇異值分解的寬帶信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法51-53
- 5.4 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析53-58
- 5.5 本章小結(jié)58-60
- 第6章 總結(jié)與展望60-62
- 6.1 總結(jié)60-61
- 6.2 展望61-62
- 參考文獻(xiàn)62-66
- 作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士期間科研成果情況66-67
- 致謝67
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:低信噪比下陣列信號(hào)源數(shù)目估計(jì)算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):295428
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