近年來,波達方向和時差估計作為輻射源定位的重要手段一直是無線電偵察領(lǐng)域的研究熱點問題。本文針對多徑條件下、高速運動場景中、空時接收條件下以及存在陣列幅相誤差時的周期平穩(wěn)信號波達方向/時差估計問題進行了研究,提出了基于空/時周期平穩(wěn)特性的波達方向/時差估計方法。主要內(nèi)容概括如下:1.基于周期平穩(wěn)信號波達方向估計模型,提出了雙循環(huán)頻率Cyclic-MUSIC算法和Toeplitz-Cyclic-MUSIC算法,改進了一階統(tǒng)計不相關(guān)但循環(huán)二階統(tǒng)計相關(guān)信號的波達方向估計性能;基于準周期平穩(wěn)信號波達方向估計模型,提出了一種虛擬嵌套陣列的構(gòu)造方法及基于壓縮感知的虛擬陣列波達方向估計算法,算法有效的擴展了陣列自由度,提升了在信號個數(shù)大于陣元數(shù)時的波達方向估計性能;基于漸近準周期平穩(wěn)信號波達方向估計模型,提出了一種時延相參的漸近周期平穩(wěn)波達方向估計算法,提升了在高速運動場景中對準周期平穩(wěn)信號的波達方向估計性能。2.基于單通道空時周期平穩(wěn)信號波達方向估計模型,提出了單通道CyclicMUSIC波達方向估計算法,與常規(guī)空時波達方向估計算法相比,算法性能不受信號帶寬,切換時間的影響,并且在陣元切換時間誤差已...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
主要符號表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于周期平穩(wěn)特性的波達方向估計算法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于空時模型的波達方向估計算法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在陣列誤差及多徑環(huán)境下的波達方向估計算法研究現(xiàn)狀
        1.2.4 基于周期平穩(wěn)特性的時差估計研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作以及章節(jié)安排
第二章 波達方向/時差估計理論基礎(chǔ)
    2.1 陣列接收模型
    2.2 周期平穩(wěn)信號理論
        2.2.1 廣義周期平穩(wěn)的定義
        2.2.2 周期自相關(guān)函數(shù)
        2.2.3 周期循環(huán)譜
        2.2.4 循環(huán)頻率估計
    2.3 信號個數(shù)估計
        2.3.1 信息論方法
        2.3.2 蓋氏圓方法
    2.4 波達方向/時差估計算法
        2.4.1 MUSIC算法
        2.4.2 廣義互相關(guān)法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于周期平穩(wěn)特性的波達方向估計
    3.1 信號統(tǒng)計特性分析
        3.1.1 廣義平穩(wěn)信號
        3.1.2 廣義周期平穩(wěn)信號
        3.1.3 準周期平穩(wěn)信號
        3.1.4 漸近準周期平穩(wěn)信號
    3.2 基于廣義周期平穩(wěn)特性的波達方向估計算法
        3.2.1 DCF-Cyclic-MUSIC算法
        3.2.2 Toeplitz-Cyclic-MUSIC算法
        3.2.3 不同算法性能仿真
    3.3 基于準周期平穩(wěn)信號的波達方向估計算法
        3.3.1 基于準周期平穩(wěn)信號特性的虛擬嵌套陣列構(gòu)造方法
        3.3.2 基于壓縮感知的波達方向估計算法
        3.3.3 算法性能仿真
    3.4 基于漸近準周期平穩(wěn)信號的波達方向估計算法
        3.4.1 問題描述
        3.4.2 漸近準周期平穩(wěn)信號的波達方向估計算法
        3.4.3 改進的漸近準周期平穩(wěn)信號的波達方向估計算法
        3.4.4 算法性能仿真
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于空時周期平穩(wěn)特性的波達方向估計
    4.1 問題描述
        4.1.1 信號帶寬與陣元切換對算法性能的影響
        4.1.2 陣元切換時間誤差對算法性能的影響
    4.2 基于空時周期平穩(wěn)特性的單通道Cyclic-MUSIC算法
        4.2.1 陣列接收模型
        4.2.2 SC-Cyclic-MUSIC算法
        4.2.3 算法性能仿真
    4.3 基于空時周期平穩(wěn)特性的雙通道Cyclic-MUSIC算法
        4.3.1 陣列接收模型
        4.3.2 DC-Cyclic-MUSIC算法
        4.3.3 算法性能仿真
    4.4 基于空時周期平穩(wěn)特性的二階循環(huán)統(tǒng)計相關(guān)信號波達方向估計
        4.4.1 單通道Toeplitz-Cyclic MUSIC算法
        4.4.2 雙通道Toeplitz-Cyclic MUSIC算法
        4.4.3 算法性能仿真
    4.5 DC-Cyclic-MUSIC算法在無人機平臺中的應(yīng)用
        4.5.1 測向定位算法
            4.5.1.1 測向算法
            4.5.1.2 定位算法
        4.5.2 基于無人機平臺的測向定位系統(tǒng)性能試驗
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于周期平穩(wěn)幅相誤差校正的多徑信號波達方向估計
    5.1 問題描述
    5.2 基于周期平穩(wěn)特性的陣列幅相誤差校正方法
    5.3 多徑信號波達方向估計算法
        5.3.1 粗估計算法
        5.3.2 基于迭代的細估計算法
    5.4 隨機Cramér-Rao Bound
    5.5 算法性能仿真
    5.6 本章小結(jié)
第六章 基于漸近準周期平穩(wěn)特性的時差估計
    6.1 問題描述
    6.2 基于線性調(diào)頻信號特性的時差估計方法
        6.2.1 線性調(diào)頻信號的漸近準周期平穩(wěn)特性
        6.2.2 多循環(huán)頻率相位時差估計方法
        6.2.3 譜相關(guān)時差估計方法
        6.2.4 算法性能仿真
    6.3 高速運動目標信號的時差估計方法
        6.3.1 高速運動準周期平穩(wěn)信號的漸近準周期平穩(wěn)特性
        6.3.2 分數(shù)階Fourier循環(huán)自相關(guān)時差估計算法
        6.3.3 算法性能仿真
    6.4 基于準周期平穩(wěn)特性的分布式時差定位系統(tǒng)
        6.4.1 分布式時差定位系統(tǒng)
            6.4.1.1 時差估計算法
            6.4.1.2 定位算法
        6.4.2 時差定位試驗
    6.5 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果



本文編號：3966792