空时频域联合参数估计方法研究

发布时间：2019-11-05 22:44

【摘要】：随着电子通信领域的发展与电子战信号处理技术的不断进步,各式各样的信号在时域、频域、空域的分布十分广泛,这样的环境对于信号侦察与处理技术提出了更高的要求。研究能够适应现代电子战信号环境且具有优良性能的空时频联合参数估计方法是信号侦察与处理领域的前沿课题之一。本文主要针对非平稳信号中的线性调频(LFM)信号,在阵列天线接收的环境下,研究在空时频域的多参数联合估计方法。归纳起来,本文的工作主要包括以下几个方面:1.本文对利用时频分布估计时频参数的方法以及经典阵列波达方向(DOA)估计的方法做了简要介绍,通过分析Wigner-Ville分布(WVD)中所产生的交叉项的抑制方法,说明利用空域信息提升时频分布性能的必要性。另一方面,通过分析经典分解子空间类DOA估计算法的不足与缺陷,提出进行时频阵列子空间DOA估计方法的思想。2.研究基于WVD的空时频联合参数估计方法。首先,给出了非平稳信号的阵列接收模型,并描述了两种利用空域信息抑制WVD交叉项的方法,较仅在时频域进行抑制处理的效果更好。接下来,对基于WVD的子空间类DOA估计方法做了详细推导与分析,从理论推导以及仿真实验的角度证明了较经典分解子空间类DOA估计算法在估计性能上的优势。最后,通过建立修正的空间时频分布(STFD)模型,提出了一种改进的WVD-MUSIC算法。仿真分析证明了该改进方法的有效性,能够在一定程度上克服原有算法的不足,对于LFM信号调频斜率的变化也表现地更为稳健。3.研究基于分数阶傅里叶变换(FrFT)的空时频联合参数估计方法。首先推导了参考阵元上接收信号FrFT的快速离散算法以及时频参数的估计公式,其次对FrFT-MUSIC做了研究与分析,最后给出基于FrFT的空时频联合参数估计方法的步骤与流程,并通过仿真实验对比WVD-MUSIC与Fr FT-MUSIC的估计性能。
【图文】：

35图 3-11 DOA 估计均方误差随信噪比变化曲线下来，进行传统 Root-MUSIC 与 WVD- Root-MUSIC 结果对比与性能件不变。这两种方法的DOA估计值在信噪比为5dB的情况下分别为-5-49.6°，-25°。从多项式的根分布图，即图 3-12 和图 3-13 以及图 3 可 以 直 观的看 出 ， 传 统 Root-MUSIC 方 法 选 择 根 偏 离 单 位Root-MUSIC 更大，DOA 估计精度也不如 WVD-Root-MUSIC。每幅图根，但只选择最靠近单位圆的根作为 DOA 估计的根。当信噪比从-1化时，对于来波方向为 25°时，两种方法的均方根误差如图 3- 所示当信噪比在该范围变化时，WVD- Root-MUSIC 也具有比传统 Root-M估计精度。

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2-1.5-1-0.5real图 3-12 传统 Root-MUSIC 根分布图-2 -1 0 1 21.5-10.500.511.5realrootsselected-2 -1 0 1 2-1.5-1-0.500.511.5realimagrootsselected 3-13 WVD-Root-MUSIC 根分布图 图 3-14 WVD-Root-MUSIC 根分布图
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN911.23

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 陈利虎;张尔扬;沈荣骏;;跳频信号的时频分析[J];宇航学报;2009年02期

相关博士学位论文 前1条

1 田达;非平稳信号阵列多参量估计技术研究[D];电子科技大学;2004年

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本文编号：2556380