基于组合Hankel矩阵信号源数目估计算法研究
发布时间：2020-06-17 11:18
【摘要】：在实际环境中,信号源数目一般是未知的,若估计的信号源数目与实际数目不符,大部分的波达方向估计算法的性能将恶化甚至算法完全失效。因此,本文主要围绕信号源数目这一问题进行研究,并提出一种基于组合Hankel矩阵的信号源数目估计算法。首先,本文介绍了阵列信号中的基础知识,包括阵列模型、信号模型和噪声模型。之后介绍了一些经典的信号源数目估计方法,包括特征分解算法、基于信息论的方法、平滑秩序列法以及针对有色噪声的盖氏圆方法,并结合文献对各算法的性能进行了分析和对比。其次,在均匀线性阵列模型的基础上,对基于阵元接收信息互协方差函数的Hankel矩阵奇异值分解信号源数目估计方法中Hankel矩阵的结构和性质进行了详细的分析和介绍,进而提出一种改进的组合Hankel矩阵的构建方法,并对组合后的矩阵进行分析。仿真实验表明,采用改进的组合Hankel矩阵的算法处理相干信源时,在保留原算法良好的解相干能力的基础上,增加了算法最大信号源估计数目,切实提高了算法的性能。最后,本文对算法中Hankel矩阵奇异值的规律进行了分析和归纳,进而提出了基于自适应阈值的改进算法,并给出了适用于某一条件下的阈值公式。仿真实验表明,基于组合Hankel矩阵奇异值分解的算法采用自适应阈值进行信号源数目估计时,算法性能可以得到进一步的提升,并且具有良好的渐近一致性。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN911.23
【图文】：
逑图２．１均匀线性阵列模型逡逑如图２．１，阵元分布在一直线内，空间信号视为平行波且与阵列在同一平面逡逑内，阵元间距为ｃ／且相等，设信号波与阵列法线夹角为信号入射方位角逡逑０（／邋＝邋ｌ，２，．．．，ｙＶ），以左侧第一个阵元为参考阵元，时延可以表示为：逡逑Ｔｋ邋＝邋２蚴一？逦（２．１）逡逑Ａ逡逑式（２．１）中／Ｉ表示信号的波长，々表示某一阵元。则均匀直线阵列的阵列流形逡逑７逡逑
逦ｘ逡逑图２．邋２平面阵几何模型逡逑如图２．２所示，信号入射的俯仰角为０表示入射波同阵列平面的夹角，方位逡逑角为奶表示入射波在阵列上的投影同ｘ的夹角。以某一阵元为参考点，阵元逡逑（ｘ，，少，）接收信号的时延为：逡逑乃＝N（＇邋ｃｏｓ邋奶邋ｃｏｓl挘辶﹀澹螅椋铄迓悖铮箦澹埃╁邋五澹ǎ玻矗╁义希沐义希稿义
本文编号：2717527
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN911.23
【图文】：
逑图２．１均匀线性阵列模型逡逑如图２．１，阵元分布在一直线内，空间信号视为平行波且与阵列在同一平面逡逑内，阵元间距为ｃ／且相等，设信号波与阵列法线夹角为信号入射方位角逡逑０（／邋＝邋ｌ，２，．．．，ｙＶ），以左侧第一个阵元为参考阵元，时延可以表示为：逡逑Ｔｋ邋＝邋２蚴一？逦（２．１）逡逑Ａ逡逑式（２．１）中／Ｉ表示信号的波长，々表示某一阵元。则均匀直线阵列的阵列流形逡逑７逡逑
逦ｘ逡逑图２．邋２平面阵几何模型逡逑如图２．２所示，信号入射的俯仰角为０表示入射波同阵列平面的夹角，方位逡逑角为奶表示入射波在阵列上的投影同ｘ的夹角。以某一阵元为参考点，阵元逡逑（ｘ，，少，）接收信号的时延为：逡逑乃＝N（＇邋ｃｏｓ邋奶邋ｃｏｓl挘辶﹀澹螅椋铄迓悖铮箦澹埃╁邋五澹ǎ玻矗╁义希沐义希稿义
本文编号：2717527
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