高分辨阵列测向技术研究

发布时间：2017-05-31 18:08

  本文关键词：高分辨阵列测向技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现如今电子战中对定位测向系统性能的要求越来越高,空间谱估计算法由于具有高分辨率、高精度和高稳定性特点,受到了相关领域专家学者的热捧。虽然关于该算法的研究已经有了大量的成果或者论文,然而该算法离大规模的实际应用仍然有一定距离。本文主要针对传统高分辨测向中的信号源数估计算法不能满足复杂多变的电磁环境以及在非理想环境(低信噪比和小快拍数环境)下空间谱估计算法分辨率下降的问题进行讨论,研究更加适应工程应用环境的空间谱估计算法和信号源数估计算法。本论文的主要研究内容如下:本文先结合MUSIC(Multiple Signal Classification)算法接收单元和信号特点建立阵列接收信号模型;深入了解现有的信号源估计算法,并且结合已有文献和仿真实验分析现有算法的优缺点,获得了现有算法在非白噪声条件下性能急剧下降的原因。针对现有信号源数估计算法的缺点,本文结合信息论准则信号源数估计方法和加载的原理,采用了特征值校正的方法来平滑噪声特征值,通过加入了校正因子来保证校正量既不会过大也不会偏小。由于校正因子会随着估计的噪声特征值的发散程度来自动调整大小,所以该算法在不同的环境下都表现出了良好的性能。仿真实现结果表明,本文的算法相对于传统算法具有更强的适应性,能够在更低的信噪比和快拍数时满足估计准确度要求。本文分析了在非理想条件下引起算法性能下降的原因——空间谱峰的完全混叠,在此基础上提出了一种能够从完全混叠谱峰中分离出两个谱峰的方法,同时给出了谱峰分离的定义,通过原有的MUSIC空间谱函数与子空间谱函数的差值获得新的空间谱函数,该方法叫做基于谱峰分离的MUSIC算法。仿真结果表明在较低的信噪比和较小的快拍数情况下,基于谱峰分离的MUSIC算法在拥有较低的均方根误差同时能够对两个入射角度相隔很近的信号保持很高的分辨成功率。本论文提出的自适应信号源数估计方法有效地改善了大多数信号源数估计算法适应性不强的问题,该算法能够应用在均匀线阵、圆阵中,而且背景噪声不再局限于空间白噪声。基于谱峰分离的MUSIC算法主要应用在信噪比较低、而且采用快拍数较小的情况下,用来提高对小入射角度差相邻信号的分辨成功率。
【关键词】：信号源数估计 谱峰分离 校正因子 MUSIC算法
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN97
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景与意义10-13
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11-13
• 1.2 发展历史及研究现状13-15
• 1.2.1 发展历史13-14
• 1.2.2 研究现状14-15
• 1.3 论文主要研究内容及研究目标15-17
• 1.3.1 研究目标15-16
• 1.3.2 论文的主要内容16-17
• 第二章 空间谱估计测向理论与技术17-31
• 2.1 测向阵列的基本结构17-18
• 2.2 阵列接收信号模型18-21
• 2.3 MUSIC空间谱估计算法21-25
• 2.4 信号源数估计方法25-30
• 2.4.1 基于信息论准则的信号源估计方法25-28
• 2.4.2 基于盖氏圆准则的信号源个数估计方法28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 自适应信号源数估计算法研究31-45
• 3.1 信号源数的过估计和欠估计31-33
• 3.2 在不同噪声背景下的信号源数估计33-39
• 3.2.1 白噪声条件下的信号源数估计33-34
• 3.2.2 有色噪声背景下的信号源数估计34-39
• 3.3 自适应信号源数估计算法研究39-43
• 3.3.1 特征值校正40-41
• 3.3.2 自适应特征值校正41-42
• 3.3.3 自适应信号源估计算法42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 基于谱峰分离的MUSIC算法研究45-59
• 4.1 引言45
• 4.2 MUSIC算法分辨率分析45-48
• 4.2.1 空间谱估计算法分辨率含义45-46
• 4.2.2 MUSIC算法估计分辨率46-48
• 4.3 混叠谱峰分离技术研究48-55
• 4.3.1 空间谱峰混叠50-51
• 4.3.2 分离混叠谱峰51-55
• 4.4 基于谱峰分离的MUSIC算法55-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 算法仿真验证及结果分析59-76
• 5.1 AMDL算法仿真验证及结果分析59-68
• 5.1.1 AMDL算法仿真验证59-68
• 5.1.2 AMDL算法仿真结果分析68
• 5.2 基于谱峰分离的MUSIC算法仿真验证及结果分析68-75
• 5.2.1 基于谱峰分离MUSIC算法仿真验证69-74
• 5.2.2 基于谱峰分离的MUSIC算法结果分析74-75
• 5.3 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76-77
• 6.2 展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-83
• 攻读硕士学位期间取得的成果83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 郭艺夺;童宁宁;宫健;;适于非均匀线阵解相干的DOA估计算法[J];弹箭与制导学报;2009年01期

2 李仁和;;基于小波分析与MUSIC法的联合算法对信号DOA的估计[J];通信技术;2008年09期

3 薛先岭;刘庆华;何宁;;空间任意阵的多宽带信源定位算法性能研究[J];信号处理;2014年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李军;极大似然和MUSIC算法用于DOA估计的DSP实现[D];电子科技大学;2005年

  本文关键词：高分辨阵列测向技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：410232