均匀线列阵论文_李军

导读:本文包含了均匀线列阵论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:波束,均匀,列阵,内插,空域,混响,信道。

均匀线列阵论文文献综述

李军[1](2019)在《均匀线列阵声纳截获信号被动定位方法研究》一文中研究指出在海战场环境中存在大量的窄带连续波(CW)、宽带线性调频(LFM)、双曲调频(HFM)等主动声纳脉冲信号和宽带舰船辐射噪声信号。如果能够截获这些信号并通过进一步的信号处理,则可实现对目标的识别和定位。基于阵列信号处理新技术的水声截获信号被动定位方法具有平台隐蔽性好、方位分辨率高、探测距离远等优势,正成为水声信号处理领域的重要研究方向。其中,聚焦波束形成、分数阶傅里叶变换、压缩感知等新技术在目标被动定位方面得到了大量的研究。然而,在现有方法中,有些针对窄带信号进行定位,有些针对远场环境进行定位,有些只适合处理LFM信号。如何将现有方法进行有机结合与适当改进,实现近场、远场、窄带、宽带等多种条件下对多种水声截获信号的被动定位,值得深入研究。为此,本文开展了如下创新性研究工作:(1)针对近场环境窄带CW脉冲信号被动定位问题,本文研究了常规(C-FB)、最小方差无失真响应(MVDR-FB)、多重信号分类(MUSIC-FB)等叁种典型聚焦波束形成被动定位方法,提出了一种基于空间谱伪峰数量估计的定位性能分析方法,从一个新的角度对聚焦波束形成技术应用于水下目标被动定位的性能进行分析。定义了空间谱伪峰并给出了伪峰数量估计方法,在此基础上,分析了信噪比、信号频率、目标距离、伪峰检测门限等因素对叁种方法性能的影响。基于仿真分析结果,本文提出了一种基于伪峰数量收敛的伪峰检测门限设置及分类方法,为后续章节中近场水声环境被动定位方法研究提供技术支持。(2)现有分数阶傅里叶变换(FRFT)目标被动定位方法一般是针对远场环境实现目标的被动测向,在近场环境中直接应用时存在测向误差增大、不能实现被动测距等问题。本文提出了一种基于FRFT和MUSIC-FB的近场宽带LFM信号被动测向与测距方法(FRFT-MUSIC-FB)。建立了基于球面波模型的近场宽带LFM信号接收数据模型,将传统的阵列数据模型转化为分数阶傅里叶域阵列数据模型,同时将LFM信号的时变阵列流形矩阵变换为固定阵列流形矩阵,结合近场声源的聚焦波束形成技术,利用MUSIC方法实现了对多个LFM信号方位与距离的联合估计。仿真和实测数据结果表明,该方法具有较高的定位精度、较强的抗噪性和抗多径干扰特性。(3)针对现有FRFT目标被动定位方法对频率非线性变化的HFM信号定位误差增大的问题,本文采用分段线性化策略,基于时域分段FRFT和MUSIC方法,分别提出了远场宽带HFM信号波达方向(DOA)估计方法(TPFRFT-MUSIC)和近场宽带HFM信号被动测向与测距方法(TPFRFT-MUSIC-FB)。首先,用多个短时LFM信号近似表示了 HFM信号,分别建立了均匀线列阵声纳远场和近场宽带HFM信号接收数据模型;其次,对接收到的HFM信号进行短时分段处理,将每一段短时信号转化成短时分数阶傅里叶域接收数据,同时将HFM信号的时变阵列流形矩阵变换为多个固定的阵列流形矩阵;最后,利用MUSIC方法估计各短时信号的空间谱,通过求和运算得到HFM信号空间谱,实现了 HFM信号的被动定位。通过开展仿真实验,详细分析了时域分段数、信噪比、目标位置等参数对该方法性能的影响,与现有方法相比,该方法具有较高的分辨率和估计精度。(4)针对压缩感知理论在水声近场目标被动定位中的空间网格划分、完备阵列流形构建等问题,本文提出了一种基于压缩感知理论的近场水声目标被动定位方法(CS-FB)。按照先方位后距离的方法对近场信号源分布空间进行了网格划分,通过均匀距离间隔构造了某一方位上的完备阵列流形矩阵,基于压缩感知理论和近场线列阵接收数据模型构造了凸优化模型,通过对该模型的求解实现了水声近场目标的被动测向与测距。仿真结果表明,该方法可有效解决现有聚焦波束形成技术对目标距离估计不敏感的问题,能够较为精确地实现水下多目标的被动测向和测距。与现有方法相比,该方法具有距离分辨率高、目标方向盲区小、探测距离远等优势。(5)针对现有宽带波束形成目标被动定位方法对以舰船辐射噪声为代表的水声宽带弱目标定位分辨率较低的问题,本文提出了一种基于相干信号子空间和压缩感知理论的水声宽带目标DOA估计方法(CSS-CS)。基于相干信号子空间宽带信号处理框架,采用双边相关变换算法对宽带信号各频率进行聚焦,然后利用目标的空间稀疏性和压缩感知重构算法实现了水声宽带目标DOA估计。仿真和海上实测数据结果表明,与现有方法相比,该方法能提高弱目标的空间谱,具有更好的弱目标检测和方位估计能力。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-03-07)

梁红,叶陈诚,杨长生,苟晓帅[2](2019)在《基于非均匀线列阵的多目标DOA估计》一文中研究指出针对空间欠采样下多个窄带信号方位估计问题,提出了一种基于非均匀线列阵的多目标波到达方向(direction-of-arrival,DOA)估计方法。非均匀线列阵由多个均匀线列阵组成,给出了多目标DOA估计时多个均匀线列阵阵元间距间需满足的几何条件。利用闭合形式解的同时估计多个实数的广义稳健中国剩余定理解方位角模糊,减少了重构算法的运算量。仿真实例表明提出的非均匀线列阵可以在空间欠采样情况下对多个窄带信号进行方位估计,且精度高、稳健性好。(本文来源于《计算机仿真》期刊2019年02期)

宋志宏[3](2015)在《均匀线列阵的数字内插波束形成》一文中研究指出波束形成器是一种有效的空域滤波器,为了扩大波束的覆盖范围,同时对多个方向的信号进行空域滤波,设计了均匀线列阵的数字内插波束形成器,分析了阵元数、采样频率等参数对同步波束的影响.为了验证数字内插波束形成器的性能,以8元均匀线列阵为例进行计算机仿真,结果表明:内插零序列后可以有效地生成多个同步波束,同时覆盖整个波束空间,而内插的效果相当于提高了系统的采样频率.(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2015年06期)

杨伏洲,王海燕,申晓红,荆海霞[4](2013)在《基于时间反转的非均匀线列阵超指向性阵元分布模型》一文中研究指出以目标信号为前提,建立了基于时间反转(TR)的非均匀线列阵(NLA)的设计模型;采用均匀浅海多径信道的经典射线理论,以直达路径信号分量的时延为参考因子,推导了NLA的TR聚焦性能及方向图的影响因子.仿真结果表明,基于TR的NLA设计通过TR自适应修正多径信道传输时延的特性,不但克服了多径信道对目标方位估计(DOA)的影响,且提高了低信噪比下的DOA准确性,其方向图特性F(θ)与信号频带、阵列排布di、多径数目M以及快拍数K有关.基于7阵元分布的NLA方向图仿真结果相比均匀阵列具有超指向性,且在信噪比-6和-13dB下均准确估计出目标方位.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2013年12期)

张蔚,严胜刚,刘建国[5](2012)在《主动声纳均匀线列阵的混响仿真研究》一文中研究指出混响是限制主动声纳性能的主要因素之一。为了深入研究海洋混响的形成机理,推导海洋混响多普勒频率和空间锥角的数学关系式,根据单元散射特点提出了小尺度主动声呐阵列模型。以收发合置的标准均匀线列阵为例,通过仿真得到了海洋混响的等效平面混响级、混响时间序列、频谱和自相关波形,并通过统计验证了海洋混响的瞬时值服从高斯分布,包络服从瑞利分布。最后绘制基阵轴向与运动方向夹角δ=0°,90°和45°时所接收到混响的频率与方位的空时谱图,并进行了仿真,验证了提出的混响建模的准确性和有效性。(本文来源于《计算机仿真》期刊2012年08期)

郭祺丽,孙超[6](2011)在《一种改进的非均匀线列阵宽带波束形成方法》一文中研究指出研究无线网络宽带信道优化问题,关于非均匀线列阵可以使用较少的阵元避免栅瓣的出现,针对非均匀线列阵的宽带波束形成问题。采用非均匀线列阵进行宽带波束形成方式,为了使非均匀线列阵在无失真接收信号的同时更好地抑制噪声,需要设计低旁瓣的宽带恒定束宽波束;利用渐近理论宽带非均匀线列阵的设计方法和优化方法相结合,提出了一种改进的宽带非均匀线列阵的设计方法,并给出了一个设计实例。仿真结果表明,方法可以在使用较少阵元数的情况下避免栅瓣的出现,同时得到低旁瓣的宽带恒定束宽波束,更好地满足波束性能要求,提高了宽带性能。(本文来源于《计算机仿真》期刊2011年09期)

刘建国,严胜刚,苑秉成,陈立纲[7](2010)在《基于调频Z变换的均匀线列阵恒定束宽波束形成器设计》一文中研究指出提出了基于调频Z变换(CZT)的宽带恒定束宽波束形成(CBB)方法:假设在每个子带内,各方位波束的权系数相同,推导得到:每个频率子带的权系数序列与参考频率的权系数序列的频谱相同,而在频率轴上满足比例伸缩关系,比例尺度为参考频率与相应频率子带的中心频率之比。依据此设计思想,给出有效孔径不变的CZT法(CZTIA)和有效孔径变化的CZT法(CZTVA)两种CBB实现方法。它们均是由参考频率的权系数序列,通过设定不同的参数值,采用CZT快速计算各个子带的权系数序列的频谱,然后通过傅里叶反变换便可得到相应频率子带的权系数序列。计算机仿真结果验证了理论分析的正确性。(本文来源于《声学学报》期刊2010年06期)

江磊[8](2010)在《基于虚拟阵元的均匀线列阵恒定束宽波束形成技术研究》一文中研究指出提出一种基于均匀线列阵的恒定束宽波束形成方法,该方法将虚拟阵元方法应用到恒定束宽波束形成器设计之中,利用虚拟阵元技术可以在一定程度上扩大可利用的信号信息,有效消除了由恒定束宽带来的栅瓣影响和相位模糊问题,从而提高均匀线列阵的方位估计性能,本方法尤适用于阵元数较少的均匀线列阵列。(本文来源于《第二届中国科学院博士后学术年会暨高新技术前沿与发展学术会议程序册》期刊2010-03-25)

王建文,王秀波,张家为[9](2009)在《基于插值虚拟阵元的均匀线列阵近场恒定束宽设计》一文中研究指出对均匀线列阵的远场波束和近场波束进行了比较,得出两者存在一定的差异。直接将专门的针对均匀线列阵远场恒定束宽方法应用于近场,在某些情况下,不能达到恒定束宽。本文对近场波束进行修正后,近似跟远场波束相同,从而将改变阵元数目的均匀线列阵恒定束宽方法推广到近场中,并利用插值虚拟阵元的方法提高了恒定束宽的效果。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2009年10期)

杨秀庭,王文生,陈国安,朱慧[10](2009)在《均匀线列阵声呐近场波束形成的性能研究》一文中研究指出研究均匀线列阵声呐的近场被动定位性能。针对反鱼雷对抗中高噪声目标的被动定位问题,分析了常规波束形成算法目标被动定位的渐近性能,给出了目标位置估计的Cramer-Rao下界,并通过数值仿真进行了验证,结果表明:利用现有的声呐装备,有可能解决鱼雷等目标的中程被动定位问题。(本文来源于《2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集》期刊2009-06-19)

均匀线列阵论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对空间欠采样下多个窄带信号方位估计问题,提出了一种基于非均匀线列阵的多目标波到达方向(direction-of-arrival,DOA)估计方法。非均匀线列阵由多个均匀线列阵组成,给出了多目标DOA估计时多个均匀线列阵阵元间距间需满足的几何条件。利用闭合形式解的同时估计多个实数的广义稳健中国剩余定理解方位角模糊,减少了重构算法的运算量。仿真实例表明提出的非均匀线列阵可以在空间欠采样情况下对多个窄带信号进行方位估计,且精度高、稳健性好。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

均匀线列阵论文参考文献

[1].李军.均匀线列阵声纳截获信号被动定位方法研究[D].大连理工大学.2019

[2].梁红,叶陈诚,杨长生,苟晓帅.基于非均匀线列阵的多目标DOA估计[J].计算机仿真.2019

[3].宋志宏.均匀线列阵的数字内插波束形成[J].微电子学与计算机.2015

[4].杨伏洲,王海燕,申晓红,荆海霞.基于时间反转的非均匀线列阵超指向性阵元分布模型[J].上海交通大学学报.2013

[5].张蔚,严胜刚,刘建国.主动声纳均匀线列阵的混响仿真研究[J].计算机仿真.2012

[6].郭祺丽,孙超.一种改进的非均匀线列阵宽带波束形成方法[J].计算机仿真.2011

[7].刘建国,严胜刚,苑秉成,陈立纲.基于调频Z变换的均匀线列阵恒定束宽波束形成器设计[J].声学学报.2010

[8].江磊.基于虚拟阵元的均匀线列阵恒定束宽波束形成技术研究[C].第二届中国科学院博士后学术年会暨高新技术前沿与发展学术会议程序册.2010

[9].王建文,王秀波,张家为.基于插值虚拟阵元的均匀线列阵近场恒定束宽设计[J].舰船科学技术.2009

[10].杨秀庭,王文生,陈国安,朱慧.均匀线列阵声呐近场波束形成的性能研究[C].2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集.2009

论文知识图

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