对基于通信雷达一体化阵列的DOA估计研究

发布时间：2023-11-11 17:23

　　通信系统与雷达系统的原理相似,并且随着科技的发展,两者结构也日渐相似,因此通信雷达一体化逐渐成为学者们研究的热点。随着5G大规模阵列技术的发展,利用阵列信号处理可以获得目标的方法高分辨,使得基于通信基站的目标探测成为可能。利用雷达处理算法来对这些基站接收到的OFDM(Orthgonal Frequency Division Multiplexing)信号进行处理,来获得目标的速度、距离和方位等信息。目标探测即对目标的距离、速度与方位进行探测,而本文主要研究目标的方位角探测,利用基本的DOA(Direction of Arrival)估计算法,对通信基站大规模阵列所接收到的回波信号进行目标角度估计,获取目标的方位信息。本文主要研究内容如下:首先分析通信系统与雷达系统的相似性与差异性,进一步从通信基站常用的OFDM信号原理进行分析,研究OFDM信号中循环前缀长度的选择问题。论文给出均匀分布基站的阵列DOA观测模型,针对均匀线阵和均匀面阵研究MUSIC、ESPRIT以及级联MUSIC算法,利用通信基站的实测数据对目标进行DOA估计。实测数据的实验表明,利用DOA估计算法可以实现对通信基站接收...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 通信雷达一体化国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 信号DOA估计国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 基于通信基站的目标探测基本理论
    2.1 引言
    2.2 通信系统和雷达系统的相似性与差异性
    2.3 OFDM信号目标探测性能分析
        2.3.1 OFDM信号基本原理
        2.3.2 通信雷达一体化OFDM发射波形
        2.3.3 仿真分析
    2.4 本章小结
第3章 均匀分布天线阵列的DOA估计方法研究
    3.1 引言
    3.2 均匀分布阵列的DOA观测模型
        3.2.1 均匀线阵的一维DOA观测模型
        3.2.2 均匀面阵的二维DOA观测模型
    3.3 DOA估计算法
        3.3.1 MUSIC算法
        3.3.2 ESPRIT算法
        3.3.3 级联MUSIC算法
    3.4 仿真实验分析
    3.5 实测数据处理与分析
    3.6 本章小结
第4章 稀疏线阵下到达角度估计方法研究
    4.1 引言
    4.2 一维嵌套阵列的DOA估计
        4.2.1 一维嵌套线阵DOA观测模型
        4.2.2 空间平滑算法
        4.2.3 嵌套线阵下的到达角度估计
        4.2.4 仿真分析
    4.3 一维互质阵列的DOA估计
        4.3.1 一维互质阵列观测DOA模型
        4.3.2 互质线阵的到达角度估计
        4.3.3 仿真分析
    4.4 基于Toeplitz矩阵重构算法的DOA估计
        4.4.1 Toeplitz矩阵重构算法
        4.4.2 仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 稀疏面阵下到达角度估计方法研究
    5.1 引言
    5.2 嵌套面阵下的DOA估计
        5.2.1 嵌套面阵观测模型
        5.2.2 仿真分析
    5.3 互质面阵下的DOA估计
        5.3.1 互质面阵观测模型
        5.3.2 仿真分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3862990