唐爱华[1]2004年在《辐射源高分辨阵列测向技术研究》文中研究说明高分辨阵列测向方法以其优异的分辨能力和估计性能在众多领域显示了良好的应用前景。由于这些优异性能是建立在阵列数学模型满足一系列假设条件的基础之上,在宽频段、复杂信号环境和模型误差存在时,这些方法的测向性能要大大下降,因此极大地限制了其在实际测向系统中的应用。本文围绕以上几个问题,研究了高分辨阵列测向的一些关键技术,提出了一系列具有应用价值的方法,进行了深入的理论分析,并用大量计算机仿真实验验证了本文的有关方法和主要结论。本文的主要工作包含了以下几个方面: ·研究了宽频段条件下平面阵列的二维测向模糊问题。提出了平面任意阵不存在二维测向模糊的充要条件,据此可以适当地布置无模糊的天线阵列。然后对均匀圆阵进行了分析,并提供了几种无二维测向模糊的平面阵列。 ·研究了相干辐射源的去相干处理方法。分析了高分辨阵列测向算法对相干辐射源测向失效的原因。针对不同的阵列提出了不同的预处理方法。对线性阵列,可以采用前后向空间平滑和修正的空间平滑方法。而对于平面任意阵列,提出了一种阵列内插的多扇区方位角估计方法。该方法初步认为是有效的,但其有效性和可行性还有待作进一步的分析论证。 ·对阵列测向系统的模型误差进行了分析与校正。分析了模型误差的各个因素,并比较了这些因素对测向算法性能的影响。找到了模型误差中的两个主要因素——通道不一致性和阵元互耦,建立了模型误差存在时的数学模型,并对这两种主要因素提出了各自的校正方法。提出了一种对通道不一致性进行较好校正的方法——中心辅助信号源校正方法。该方法适用于均匀圆阵,表现了良好的通道不一致矩阵和辐射源方向估计性能。
侯文栋[2]2008年在《高分辨阵列测向技术研究》文中提出空间谱估计技术是近40年来发展起来的一门新兴的空域信号处理技术,也可以说它是在波束形成技术、零点技术和时域谱估计技术的基础上发展起来的一种新技术,其主要目标是研究提高空间信号(包括独立、部分相关和相干)角度的估计精度、角度分辨力和提高运算速度的各种算法。本文首先回顾了高分辨阵列测向技术的发展历程,概括了其基本原理和应用,第二章的内容是关于高分辨测向的基础理论以及理想的高分辨测向模型的基本假设;另外本章研究了包括信息论方法、平滑秩序列法、盖氏圆方法等经典的信号源个数估计算法。第叁章研究了子空间分解类测向算法。子空间分解类测向算法分为两类来研究,一类是以MUSIC和求根MUSIC算法为代表的一类噪声子空间类算法,另一类是以旋转不变子空间(ESPRIT)为代表的信号子空间类算法,并且研究了几种解相干的测向算法。第四章的主要内容是基于阵列运动扩展高分辨测向技术方法。本章首先给出了一维运动扩展阵列测向系统模型和由运动扩展所带来的相位补偿方法,然后将其扩展到二维系统,完成对目标信号的二维角度的测量。最后仿真试验给出了仿真层面的评价。第五章研究的主要内容是更适合实际应用环境的多维空间谱估计问题。本章首先深入细致分析了常规时域处理与空域处理的等效性问题。然后重点研究了常用的几种算法,包括信号频率与方位角分离估计、信号仰角与方位角分离估计算法。最后仿真试验给出仿真数据。
顾建峰[3]2004年在《空间角度估计的阵列结构及其算法的研究》文中指出高分辨阵列测向技术是在波束形成技术、零点处理技术和时域谱估计技术的基础上发展起来的新技术,其主要目标是研究提高测向性能和提高运算速度的各种算法。经过40年的研究,各国学者提出了许多算法,分析了各种算法的统计性能,做出了大量的工作,目前已日臻完善。但是,不管采用哪一种算法,都是以一定的天线阵列结构为物理基础,阵列结构对测向的基本性能不得而知所以往往忽视对阵列结构的研究,但是实际上阵列结构对测向的性能的好坏有很大的影响。本文采用理论研究和计算机仿真实验相结合的方法对算法和阵列结构的有关问题进行研究。具体作了以下的研究:以微分几何作为分析工具,研究了阵列天线的几何结构设计、阵列流形、测向性能和测向模糊等问题以及它们之间的关系。分析了天线阵的几何结构对测向性能和测向模糊的影响,推导出了各种阵列结构对测向性能的表达式,得到了一些有实际意义的结论。并根据实际环境的性能要求对天线阵进行设计,以满足各种不同的需要。对高分辨阵列测向的典型算法进行研究,重点研究了独立源的MUSIC算法和解相干的AP算法,并结合特定阵列结构对单信号和相干信号性能进行理论的定性分析处理,通过计算机仿真的方法给出定量的分析,得出了一些有效的结果,以供实际参考。对基于信息论准则的信源估计MDL方法进行理论推导和仿真研究,说 明了MDL方法对独立和相干信号的估计有效性。
穆世强, 陈天麒[4]1993年在《圆阵中相干信号的高分辨阵列测向技术》文中指出在分析均匀线阵中相干信号高分辨测向原理的基础上,提出了一种适合于圆阵的相干信号高分辨阵列测向技术,理论分析和计算机模拟都证明了该技术的正确性和可行性。
穆世强[5]1992年在《相干信号源的高分辨阵列测向处理》文中研究说明相干信号源的高分辨测向问题,是阵列信号处理领域中广泛存在而又尚未得到很好解决的一个难题,是高分辨阵列测向技术得以工程应用的一大障碍。本文在深入分析了现有的相干信号源的高分辨阵列测向技术的基础上,对相干信号源的高分辨阵列测向处理进行了分析,从原理上分析了相干信号源高分辨阵列测向的实质,并从工程应用的角度提出了一种数字零中频去相干处理技术。较详细的理论分析证明了本文提出的去相干处理技术是可行的。
吕泽均[6]2003年在《高分辨阵列测向技术研究》文中研究指明由于电子侦察设备所面临的电磁环境是非常复杂的，存在各种干扰和噪声，所遇到的很多干扰和噪声都是非高斯的，具有冲击性。为了使电子侦测设备在这种恶劣的环境中也能正常工作，充分发挥其作战效能，需要对这类具有冲击性的非高斯噪声或干扰建立一个准确的、合理的数学模型，并研究在这种冲击噪声环境中的信号处理方法和技术。为了使电子侦测系统对感兴趣的重点目标进行祥察，可以根据预先指定的性能指标对天线阵的几何结构进行优化设计，分析其测向性能，估计相应的模糊生成集，增加情报的可信度，并通过信号处理技术提高阵列测向系统的作用距离和侦测能力。为了达到以上研究目的，本文采用理论研究和计算机仿真实验相结合的方法，研究了基于稳定过程的信号处理技术及其应用，并对高分辨阵列测向系统中的几个关键技术进行了研究，同时进行了较深入的理论分析和推导，提出了一系列具有实际背景和应用价值的算法，通过计算机仿真实验验证了这些算法的有效性、通用性和稳健性。本文的主要贡献体现在以下几个方面：（1）以微分几何作为分析工具，研究了阵列天线的几何结构设计、阵列流形、测向性能和测向模糊等问题以及它们之间的关系。分析了天线阵的几何结构对测向性能和测向模糊的影响，推导出了表征测向性能的表达式，得到了一些有实际意义的结论。讨论了天线阵几何结构的构造方法，以减少设计的盲目性。对任意的阵列结构，给出了计算模糊生成集的方法和步骤。（2）构建了基于稳定过程的信号处理基本框架。（3）提出了几种在SS冲击噪声环境中的高分辨阵列测向算法。首先提出了基于分数阶相关函数或协变异（系数）矩阵的一维TLS-ESPRIT算法，然后提出了一种基于时延分数阶相关函数时空处理的DOA估计算法，即TLFOC-MUSIC算法，其性能优于常规的MUSIC算法和ROC-MUSIC算法，能有效地抑制冲击噪声的影响。最后本文研究了在冲击噪声环境中同时给出方位角和俯仰角估计的二维测向算法，对DOA矩阵法进行改进，提出了协变异DOA矩阵二维测向算法，保留了原算法的优异性能。本文还构造了一种特殊的阵列几何结构，通过定义子阵列输出信号的自协变异矩阵和子阵列输出信号之间的<WP=5>互协变异矩阵，提出了一种在冲击噪声环境中基于子空间和协变异系数的二维测向算法。（4）本文根据信号环境和特征，提出了几种基于不同信号处理方法的自适应波束形成算法。在利用信号的谱相关特性的同时使用了多个时延，提出了一种稳健的循环时空波束形成算法，避免了传统的基于循环统计量的波束形成算法中最优时延的选择。为了减少累积量估计的积累误差，本文根据累积量定义的灵活性而特别采用一种新的定义形式，本文提出的基于四阶累积量的盲自适应波束形成算法在相干多径环境中可以对独立源信号进行盲恢复，在一定程度上平滑了空间有色噪声对不同阵元间累积量的不同影响，减少了累积量的积累误差，能更加有效地抑制空间有色噪声，提高了算法的性能。为了使波束形成技术在非高斯的SS冲击噪声环境中也能正常的工作，本文通过求解基于波束形成器输出信号分数低阶矩的最优化问题，得到了基于分数低阶矩的波束形成器的最佳权向量，然后用随机梯度下降法推导出了一种基于分数低阶矩的自适应算法。（5）本文提出的算法扩展了基于二阶或四阶统计量的传统算法的信号模型和应用环境。
陈悦龙[7]2014年在《高分辨阵列测向技术及其仿真》文中研究指明在实际的电磁信号环境中,由于多径效应和瞄准式干扰的影响,相干信号普遍存在.当相干信号存在是,以信号空间与噪声子空间相互正交为基础的高分辨阵列测向技术的性能将剧烈下降.从本世纪80年代初开始,相干信号的高分辨阵列测向技术就受到许多研究者的重视,提出了许多处理技术.其中,最具有代表性的有空间平滑与改进的空间平滑技术、领域平滑技术等.掌握空间传播波携带信号的获取与处理的基本理论和方法,特别是空时多维信号算法,熟悉参数估计和自适应波束形成的常用算法,运用MATLAB进行DOA(波达方向定位技术)仿真.本文在总结前人算法的基础上,主要研究MUSIC算法和ESPRIT算法及其改进算法,并进行仿真,为测向算法提供了新的参考依据.
李明[8]2009年在《高分辨阵列测向算法研究》文中进行了进一步梳理相对于传统的干涉仪技术,阵列测向技术的优点就是可以同时处理多个信号,而分辨率则成为阵列处理多信号的重要指标,提高阵列测向算法的分辨率也成为阵列信号处理的迫切需求,利用子空间分解的超分辨算法则是这类算法的代表。而当阵列测向技术应用于实际系统时,最大的困难就是算法的复杂度,包括时间复杂度和空间复杂度。早期的搜索算法由于需要对各个信号波达方向进行搜索匹配,不能适应实时系统的需求,而快速测向算法则是阵列测向技术走向实际应用的最大可能。且随着信号处理技术的快速发展,人们对信息的需求也越来越高,宽带信号测向技术也成为当前研究热点。本文在前人的工作基础之上,重点分析和研究了以下几个方面的内容:(一)对于一维测向算法,首先给出了子空间类测向算法的数学模型和系统流程,然后分析了关于谱峰搜索类阵列测向算法的分辨率定义,归类总结了影响算法分辨率的几种主要因素:阵列孔径、快拍数和信噪比,研究其各自代表性算法,包括同类算法间的区别和联系,给出提高算法分辨率的理论实现途径,同时针对于以上分析的叁种关键因素研究得出了关于提高分辨率的综合阵列测向算法,理论分析和仿真结果表明综合算法相对于其他算法能极大地提高阵列测向算法的分辨率。(二)对于二维测向算法,分析和比较了基于L阵列的常见算法测向性能,从理论分析和仿真结果两个方面总结了以往算法的优缺点及其应用环境,并针对以往算法的不足之处研究得出一种基于双L型阵列的性能改进算法,该算法不仅解决了方位角估计失败的问题,而且可以改善以往L型阵列对于特定范围来波方向信号的测向精度下降问题,从而实现对来波信号的宽空域、高精度测向。(叁)对于宽带信号测向技术,研究了宽带信号阵列测向算法在实际中的应用。根据前人的理论算法结果在实验室进行了半实物仿真实验来验证该测向算法,为阵列测向算法的实际应用提供了参考依据。
毛健, 郭振民[9]1995年在《高分辨阵列测向的最小二乘自校正算法》文中研究说明本文提出一种高分辨阵列测向的最小二乘自校正算法。在模型失配的情况下,可同时对信号的到达方向及未知的模型误差参数进行估计。该算法适用于存在相干信号源及低信噪比,短数据的情况。为简单起见,本文仅考虑阵元的增益及相位误差参数。
郭振民, 毛健, 郭岭[10]1996年在《一种高精度阵列测向的自校正算法》文中认为提出模拟退火全局优化自校正算法。实现了在模型失配情况下,可同时对信号的到达方向及未知的模型误差参数进行估计。计算机模拟结果表明该算法具有优良的性能。
参考文献：
[1]. 辐射源高分辨阵列测向技术研究[D]. 唐爱华. 哈尔滨工程大学. 2004
[2]. 高分辨阵列测向技术研究[D]. 侯文栋. 电子科技大学. 2008
[3]. 空间角度估计的阵列结构及其算法的研究[D]. 顾建峰. 电子科技大学. 2004
[4]. 圆阵中相干信号的高分辨阵列测向技术[J]. 穆世强, 陈天麒. 电子科技大学学报. 1993
[5]. 相干信号源的高分辨阵列测向处理[J]. 穆世强. 电子对抗技术. 1992
[6]. 高分辨阵列测向技术研究[D]. 吕泽均. 电子科技大学. 2003
[7]. 高分辨阵列测向技术及其仿真[J]. 陈悦龙. 四川职业技术学院学报. 2014
[8]. 高分辨阵列测向算法研究[D]. 李明. 电子科技大学. 2009
[9]. 高分辨阵列测向的最小二乘自校正算法[J]. 毛健, 郭振民. 声学与电子工程. 1995
[10]. 一种高精度阵列测向的自校正算法[J]. 郭振民, 毛健, 郭岭. 扬州工学院学报. 1996
标签：电信技术论文; 模糊算法论文; 模糊理论论文; 系统仿真论文; 阵列天线论文; 空间分析论文; 误差分析论文; 科普论文; 算法论文;