非均勻稀疏陣DOA估計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-14 07:10
波達(dá)方向(Direction of Arrival,DOA)估計(jì)是陣列信號(hào)處理的主要研究?jī)?nèi)容,在雷達(dá)、聲吶、電子對(duì)抗、射電天文學(xué)、語音信號(hào)等領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的陣列在進(jìn)行DOA估計(jì)時(shí),會(huì)受到物理陣元數(shù)的限制,可估計(jì)的信號(hào)數(shù)不能超過陣元數(shù)。為了解決信號(hào)數(shù)超過陣元數(shù)的欠定DOA估計(jì)問題,非均勻稀疏陣因其特殊的陣列結(jié)構(gòu)吸引了人們的眼球。嵌套陣和互質(zhì)陣是兩類經(jīng)典的非均勻稀疏陣,它們利用生成的差分優(yōu)化陣可以提高DOA的估計(jì)性能并實(shí)現(xiàn)欠定估計(jì)。但非均勻稀疏陣的研究還存在諸多問題亟待解決,對(duì)此,本文圍繞非均勻稀疏陣的一維及二維DOA估計(jì)展開研究,主要工作及創(chuàng)新如下:(1)提出了一類新的非均勻稀疏陣,即和差嵌套陣。和差嵌套陣?yán)肰CAM算法可以生成相應(yīng)的和差優(yōu)化陣,相較于傳統(tǒng)的嵌套陣和互質(zhì)陣,基于和差優(yōu)化陣的概念,和差嵌套陣的自由度和陣列孔徑更大,因此,能夠有效提升DOA的估計(jì)性能。(2)提出了一種基于L型嵌套陣的高精度配對(duì)算法。利用每個(gè)軸上子陣的差分優(yōu)化陣得到信號(hào)的一維角度信息,進(jìn)而求得各自方向矩陣的估計(jì)。理論上,一定存在一個(gè)置換矩陣使得兩個(gè)軸各自估計(jì)的角度一一配對(duì)?梢月(lián)合方向矩陣、置...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各個(gè)陣列DOA估計(jì)的MUSIC譜
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文32圖3-6求根均方誤差隨信噪比的變化關(guān)系從圖3-6可知,在所有信噪比范圍內(nèi),提出的和差嵌套陣的估計(jì)性能明顯優(yōu)于其它陣列,標(biāo)準(zhǔn)互質(zhì)陣和嵌套陣分列其后,而擴(kuò)展互質(zhì)陣的性能更差,這是由于所提陣列巨大的自由度(SDCA)所帶來的的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)三:各個(gè)陣列DOA估計(jì)性能與快拍數(shù)的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)展示了各個(gè)陣列在不同快拍數(shù)下的估計(jì)性能。實(shí)驗(yàn)的信噪比固定為5dB,快拍數(shù)在100~1000范圍內(nèi)均勻變化,蒙特卡洛試驗(yàn)次數(shù)為1000,其它條件同實(shí)驗(yàn)一,則各個(gè)陣列DOA估計(jì)的求根均方誤差隨快拍數(shù)的變化關(guān)系如圖3-7所示。圖3-7求根均方誤差隨快拍數(shù)的變化關(guān)系
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文32圖3-6求根均方誤差隨信噪比的變化關(guān)系從圖3-6可知,在所有信噪比范圍內(nèi),提出的和差嵌套陣的估計(jì)性能明顯優(yōu)于其它陣列,標(biāo)準(zhǔn)互質(zhì)陣和嵌套陣分列其后,而擴(kuò)展互質(zhì)陣的性能更差,這是由于所提陣列巨大的自由度(SDCA)所帶來的的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)三:各個(gè)陣列DOA估計(jì)性能與快拍數(shù)的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)展示了各個(gè)陣列在不同快拍數(shù)下的估計(jì)性能。實(shí)驗(yàn)的信噪比固定為5dB,快拍數(shù)在100~1000范圍內(nèi)均勻變化,蒙特卡洛試驗(yàn)次數(shù)為1000,其它條件同實(shí)驗(yàn)一,則各個(gè)陣列DOA估計(jì)的求根均方誤差隨快拍數(shù)的變化關(guān)系如圖3-7所示。圖3-7求根均方誤差隨快拍數(shù)的變化關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于平行嵌套陣互協(xié)方差的二維波達(dá)角聯(lián)合估計(jì)算法[J]. 李建峰,蔣德富,沈明威. 電子與信息學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]基于稀疏互質(zhì)電磁矢量陣列的MUSIC算法[J]. 邵華,蘇衛(wèi)民,顧紅,王燦. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(09)
博士論文
[1]MIMO雷達(dá)陣列設(shè)計(jì)及稀疏穩(wěn)健信號(hào)處理算法研究[D]. 楊杰.西安電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3229328
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各個(gè)陣列DOA估計(jì)的MUSIC譜
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文32圖3-6求根均方誤差隨信噪比的變化關(guān)系從圖3-6可知,在所有信噪比范圍內(nèi),提出的和差嵌套陣的估計(jì)性能明顯優(yōu)于其它陣列,標(biāo)準(zhǔn)互質(zhì)陣和嵌套陣分列其后,而擴(kuò)展互質(zhì)陣的性能更差,這是由于所提陣列巨大的自由度(SDCA)所帶來的的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)三:各個(gè)陣列DOA估計(jì)性能與快拍數(shù)的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)展示了各個(gè)陣列在不同快拍數(shù)下的估計(jì)性能。實(shí)驗(yàn)的信噪比固定為5dB,快拍數(shù)在100~1000范圍內(nèi)均勻變化,蒙特卡洛試驗(yàn)次數(shù)為1000,其它條件同實(shí)驗(yàn)一,則各個(gè)陣列DOA估計(jì)的求根均方誤差隨快拍數(shù)的變化關(guān)系如圖3-7所示。圖3-7求根均方誤差隨快拍數(shù)的變化關(guān)系
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文32圖3-6求根均方誤差隨信噪比的變化關(guān)系從圖3-6可知,在所有信噪比范圍內(nèi),提出的和差嵌套陣的估計(jì)性能明顯優(yōu)于其它陣列,標(biāo)準(zhǔn)互質(zhì)陣和嵌套陣分列其后,而擴(kuò)展互質(zhì)陣的性能更差,這是由于所提陣列巨大的自由度(SDCA)所帶來的的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)三:各個(gè)陣列DOA估計(jì)性能與快拍數(shù)的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)展示了各個(gè)陣列在不同快拍數(shù)下的估計(jì)性能。實(shí)驗(yàn)的信噪比固定為5dB,快拍數(shù)在100~1000范圍內(nèi)均勻變化,蒙特卡洛試驗(yàn)次數(shù)為1000,其它條件同實(shí)驗(yàn)一,則各個(gè)陣列DOA估計(jì)的求根均方誤差隨快拍數(shù)的變化關(guān)系如圖3-7所示。圖3-7求根均方誤差隨快拍數(shù)的變化關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于平行嵌套陣互協(xié)方差的二維波達(dá)角聯(lián)合估計(jì)算法[J]. 李建峰,蔣德富,沈明威. 電子與信息學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]基于稀疏互質(zhì)電磁矢量陣列的MUSIC算法[J]. 邵華,蘇衛(wèi)民,顧紅,王燦. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(09)
博士論文
[1]MIMO雷達(dá)陣列設(shè)計(jì)及稀疏穩(wěn)健信號(hào)處理算法研究[D]. 楊杰.西安電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3229328
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