本文關鍵詞：多徑環(huán)境下的波達方向估計方法研究

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【摘要】：空間信號的波達方向(Direction of Arrival,DOA)是陣列信號處理中的一個重要概念,包括方位角和俯仰角。精確估計信號的波達方向在一些領域諸如雷達、聲吶及通信系統(tǒng)中十分重要,但是當信號相干時,一些基于子空間的超分辨算法將會失效。由于實際環(huán)境中信號的多徑傳播普遍存在,因此陣列信號處理中的一個研究熱點就是如何準確的估計出因多徑傳播產(chǎn)生的相干信號的波達方向。本文的主要工作是對多徑環(huán)境下的波達方向估計方法進行研究,主要內容可以概括如下:第一,給出了多徑信號存在時,時域和頻域的陣列接收信號模型,分析了兩條多徑信號之間的相關性,并介紹了空間平滑算法。第二,研究了多徑環(huán)境下基于常規(guī)陣列的DOA估計方法。首先研究了根據(jù)陣列的中心對稱結構估計相干信號DOA的方法,并針對圓陣的情況,分析了基于陣列中心對稱結構的解相干算法的適用條件。然后研究了使用斜投影算子進行空間差分來分步估計獨立信號和相干信號的DOA的方法,其中根據(jù)差分后的數(shù)據(jù)矩陣構造虛擬陣列流形,可以分組估計出相干信號的DOA。最后,針對通道幅相誤差校正中輔助信源發(fā)出的信號存在多徑傳播的情況,研究了一種在幅相誤差存在條件下對多徑干擾信號進行DOA估計的方法。第三,研究了多徑環(huán)境下基于四維陣列的DOA估計方法。首先介紹了四維陣列的工作原理以及基于四維陣列的DOA估計方法。然后研究了基于信號子空間擬合,能夠處理相干信號的DOA估計方法,使用修正的高斯牛頓法對非線性多維最優(yōu)化問題進行求解。最后,根據(jù)單向相位中心運動時間調制四維陣列的陣列結構和調制時序,給出了適用于單頻信號的空時信號模型,對于窄帶信號,該模型需要信號在四維陣列的一個完整采樣周期內強相關;對陣列在不同時間段內的采樣數(shù)據(jù)進行時間平滑來去相關,然后應用MUSIC算法即可估計出相干信號的DOA。
【關鍵詞】：多徑環(huán)境 波達方向估計 相干信號 四維陣列
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本文主要工作與結構安排14-15
• 第二章 多徑環(huán)境下的DOA估計基礎15-24
• 2.1 陣列信號模型15-18
• 2.2 多徑信號的相關性分析18-21
• 2.3 空間平滑算法21-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 多徑環(huán)境下基于常規(guī)陣列的DOA估計方法24-45
• 3.1 基于中心對稱陣列的DOA估計方法24-33
• 3.1.1 基于中心對稱均勻線陣的DOA估計24-26
• 3.1.2 基于中心對稱均勻圓陣的DOA估計26-28
• 3.1.3 仿真實驗28-33
• 3.2 基于空間差分及虛擬陣列流形的DOA估計方法33-40
• 3.2.1 獨立信號DOA估計34-35
• 3.2.2 相干信號DOA估計35-38
• 3.2.3 仿真實驗38-40
• 3.3 幅相誤差存在時的DOA估計方法40-44
• 3.3.1 基于多徑信號空間譜的DOA估計40-41
• 3.3.2 仿真實驗41-44
• 3.4 本章小結44-45
• 第四章 多徑環(huán)境下基于四維陣列的DOA估計方法45-67
• 4.1 四維陣列基本原理及其在DOA估計中的應用45-50
• 4.1.1 四維陣列的基本結構及工作原理45-47
• 4.1.2 基于四維陣列的DOA估計47-49
• 4.1.3 仿真實驗49-50
• 4.2 基于信號子空間擬合的DOA估計方法50-57
• 4.2.1 基于信號子空間擬合的DOA估計50-51
• 4.2.2 信號子空間擬合算法實現(xiàn)方法51-53
• 4.2.3 仿真實驗53-57
• 4.3 基于時間平滑的DOA估計方法57-66
• 4.3.1 基于UPCM時間調制陣列的單頻信號空時接收模型57-61
• 4.3.2 基于時間平滑的相干信號DOA估計61-64
• 4.3.3 仿真實驗64-66
• 4.4 本章小結66-67
• 第五章 全文總結與展望67-69
• 5.1 全文總結67-68
• 5.2 工作展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學位期間取得的成果74-75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 徐旭;葉中付;張裕峰;;基于中心對稱圓陣的不相關源和相干源的DOA估計(英文)[J];中國科學技術大學學報;2009年11期

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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2 陳益凱;基于四維天線理論和強互耦效應的陣列天線技術研究[D];電子科技大學;2011年

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本文編號：864012