阵列超分辨测向方法研究

发布时间：2017-08-07 19:34

  本文关键词：阵列超分辨测向方法研究

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【摘要】：阵列超分辨测向算法作为阵列信号处理的重要研究内容,随着应用需求的提高得到越来越广泛的重视,其应用涉及通信、雷达、声呐、电子医疗等多个领域。本文从阵列超分辨测向算法的工程实现出发,在对阵列超分辨算法进行分析仿真的基础上,重点研究了阵列结构在阵列超分辨算法中的应用,提出了次最小冗余线阵方法,并对数字波束合成技术在超分辨算法中应用的优势和方法给予了介绍和论证。本文首先介绍了超分辨算法的理论模型,并对典型的子空间分解类算法的原理给出分析和推导。通过仿真实验分析了各种超分辨算法的性能。接着针对阵列超分辨算法在工程实现上所遇到的运算量大、所需阵元数目多等问题,介绍和分析了非均匀线阵的原理和其在超分辨算法中的应用。随后通过对比仿真,说明了最小冗余线阵是可以用最少的阵元获得最大的阵列孔径的最优非均匀线阵,并在分析最小冗余线阵缺陷的基础上,提出了次最小冗余线阵的方法,同时给出了仿真结果。最后,论文介绍了数字波束合成技术在超分辨算法中的应用,分析和论证了其在提高信噪比、减少运算量等方面的优势,并给出了简单的仿真结果。
【关键词】：阵列超分辨算法 非均匀线阵 数字波束合成
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 前言9-16
• 1.1. 课题背景9-11
• 1.2. 研究历史与发展现状11-15
• 1.2.1. 空间谱估计理论的研究历史与发展现状11-14
• 1.2.2. 阵列结构的研究历史与发展现状14-15
• 1.3. 本文的主要内容和章节安排15-16
• 第一章 阵列基本理论16-23
• 2.1. 信号模型16-17
• 2.1.1. 窄带信号16
• 2.1.2. 噪声信号16-17
• 2.2. 阵列的统计模型17-18
• 2.3. 天线阵模型18-19
• 2.4. 阵列的响应矩阵19-22
• 2.4.1. 均匀线阵19-21
• 2.4.2. 平面阵列21-22
• 2.5. 本章小结22-23
• 第二章 超分辨算法23-52
• 3.1. 阵列协方差矩阵的特征分解23-26
• 3.2. MUSIC算法及其推广26-40
• 3.2.1. MUSIC算法26-28
• 3.2.2. Likelihood MUSIC算法28-31
• 3.2.3. 修正MUSIC(Modified MUSIC)算法31-34
• 3.2.4. MUSIC及其推广算法的性能仿真分析34-40
• 3.3. ESPRIT算法40-51
• 3.3.1. ESPRIT算法的基本模型41-43
• 3.3.2. LS-ESPRIT算法43-45
• 3.3.3. TLS-ESPRIT算法45-47
• 3.3.4. ESPRIT算法性能仿真分析47-51
• 3.4. 本章总结51-52
• 第四章 非均匀线阵DOA估计52-77
• 4.1. 非均匀线阵52-59
• 4.1.1. 非均匀线阵模型52-53
• 4.1.2. 空间采用定理53-54
• 4.1.3. 非均匀线阵在超分辨算法中的应用54-56
• 4.1.4. 非均匀线阵MUSIC算法仿真56-59
• 4.2. 最小冗余线阵59-66
• 4.2.1. 最小冗余线阵介绍59-60
• 4.2.2. 阵列冗余度的定义60-62
• 4.2.3. 最小冗余线阵62-64
• 4.2.4. 最小冗余线阵DOA估计仿真64-66
• 4.3. 次最小冗余线阵66-75
• 4.3.1. 叠加等价阵列理论66-67
• 4.3.2. 次最小冗余线阵及其阵元排布67-68
• 4.3.3. 次最小冗余线阵DOA估计仿真68-75
• 4.4. 本章小节75-77
• 第五章 数字波束形成在超分辨中的应用77-81
• 5.1. 数字波束形成方法引入原因77-78
• 5.2. 基于数字波束合成的超分辨测向算法原理78-79
• 5.3. 算法仿真分析79-80
• 5.4. 本章小结80-81
• 第六章 全文总结与展望81-83
• 6.1. 本文工作总结81-82
• 6.2. 研究内容展望82-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-87
• 攻读硕士期间发表论文87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 姚敏立,金梁,殷勤业;一种基于最小冗余线阵的时空共轭循环谱相关ESPRIT算法[J];电子科学学刊;2000年01期

2 李磊;祁德元;路翠华;;基于约束最小冗余线阵与干扰对消的测向方法[J];海军航空工程学院学报;2013年04期

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本文编号：636361