近场动目标多普勒频率、距离及方位估计算法

针对近场多动目标的定位问题,提出一种近场动目标多普勒频率、距离及方位三维参数估计算法。采用多重信号分类（MUSIC）算法估计回波信号频率,以各个频率估计为参考对信号进行时域滤波,从而实现各目标回波信号的分离。使用二维MUSIC方法由每个目标的回波信号估计其距离与方位。该算法能精确估计近场动目标多普勒频率、距离及方位参数,计算机仿真结果证明了其有效性。     

动目标多径回波的时延、到达角和多普勒频率联合估计

动目标回波的时延、到达角与多普勒频率等参数,都是定位与跟踪目标所需的重要参数。本文针对动目标多径回波的参数估计问题,利用照射信号的周期重复性建立了具有旋转不变结构的阵列接收信号模型,并将PRO-ESPRIT算法应用于该信号模型,从而利用模型中的旋转不变因子及其对应的特征向量估计得到各多普勒频率、时延和到达角参数。这一方法对阵列形式没有特殊要求;与已有的联合估计方法相比,多参数联合估计时无需高维搜索或迭代,估得的对应相同回波的信号参数自动配对;在照射信号未知及存在相同多普勒频率参数的条件下,仍具适用性。计算机仿真结果证实了该方法的有效性。     

无需参数配对的近场源距离、方位、频率联合估计算法

 本文提出了一种无需参数配对的近场源距离、方位、频率联合估计算法。通过对构造的阵列输出信号四阶累量矩阵进行一定的变换构造处理得到一个新的矩阵,利用其相应的特征值及特征向量估计出三维参数,无需谱峰搜索,算法适于任意高斯噪声环境。与现有算法相比,本文算法参数估计结果能自动配对,而无需再进行配对过程。最后,计算机仿真结果证实了提出方法的有效性。     

基于CS-MVDR的多目标方位估计新方法

针对空时欠采样条件下多目标方位估计存在的问题,将压缩感知理论引入到最小方差无畸变响应(MVDR)方法中进行多目标方位估计,通过空间角度网格划分形式实现信号在空时域的稀疏性表示,利用空间谱估计恢复重构空间稀疏向量,从而实现空间上多信号入射角的方位估计。该方法不仅运算量低,在低信噪比、低阵元采样数、高估计精度和稳健性等方面的优势更为突出。     

一种基于高阶累积量的近场源距离、频率和方位联合估计算法

本文提出了一种基于高阶累积量的近场源距离、方位及频率三维参数联合估计方法,该方法利用构造的累积量矩阵的特征分解获得信号子空间,三维参数估计分别由构造的矩阵的特征值直接估计得到,算法计算简单而无需任何搜索且适于任意高斯噪声环境,与现有的方法相比,本文算法由于无需利用阵列的中心对称结构,因而有效的避免了阵列的孔径损失.最后,计算机仿真实验验证了算法的性能.     

未知波形信号的多径时延估计新方法

该文提出了一种从单个阵元接收数据中估计未知波形信号多径回波时延的新方法。该方法通过建立单阵元接收数据的频域信号模型,分析得出了利用该模型估计多径时延与利用阵列估计来波方向问题的相似性。进而,估计来波方向的ESPRIT算法被改造用于估计多径时延。文中还对通过信号模型估值存在的模糊问题进行了分析,并提出了解决办法。仿真实验结果证明了新方法的有效性。     

一种新的DS-CDMA系统多径角度时延联合估计方法

本文针对DS－CDMA系统，提出了一种新的期望用户多径信号波达方向和时延联合估计方法。在匹配滤波器输出中，期望用户信号的平方与多址干扰信号的平方具有不同的频谱特性。对各个频率上的空域相关矩阵进行预处理后，本文采用两维unitary-ESPRIT算法完成角度时延的闭式估计和自动配对。本文方法计算量小，并且在存在远近效应的情况下，仍能完成参数的准确估计。     

一种波达方向、频率联合估计快速算法

首先提出了基于PM(propagator method)方法的波达方向(DOA)、频率联合估计快速算法，给出了PM算子的一个估计，由PM算子构造出一特殊的低维矩阵，其特征值给出频率的估计，进而由估计的频率和相应的特征矢量得到DOA的估计。该算法具有参数自动配对，计算量小的优点，易于在工程应用中实时处理。计算机仿真结果证实了算法的有效性。     

改进的近场源距离、方位联合估计算法

提出了一种无需参数配对的近场源距离、方位联合估计算法。该算法通过对构造的阵列输出信号四阶累积量矩阵,进行一定的变换构造处理得到一个新的矩阵,利用其相应的特征值及特征向量估计出二维参数。与ESPRIT-Like方法相比,文中算法参数估计结果能自动配对,而无需再进行配对过程。计算机仿真结果证实了提出方法的有效性。     

一种水下被动目标纯方位跟踪方法

针对水下被动目标跟踪的非高斯噪声环境和弱可观性的特点,提出了将粒子滤波算法应用于水下被动目标跟踪的思路.该算法直接利用传感器获得的含有噪声的角度数据,通过改进极坐标系下的系统方程得到目标状态的后验概率分布,来估计目标的运动状态.仿真结果表明该算法提高了滤波的稳定性,跟踪精度优于扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法.     

一种空时分布多径信号DOA-时延联合估计的ESPRIT方法

在城市密集环境下,由于局部密集多径反射信号不再符合点目标模型,传统多径参数(波达方向与相对时延)联合估计算法往往失效。针对此类问题本文考虑一种基于空时相干分布的多径模型,并在得到信道估计后将其转化至频率域去卷积获得空时联合信号子空间,由于多径扩展影响该信号子空间不再具有旋转不变结构,本文通过在联合信号子空间中抽取行向量构造不同的矩阵对,使各矩阵对在相位上满足旋转不变性质,然后,利用ESPRIT算法估计中心时延与中心DOA参数。与点目标ESPRIT方法相比该方法能够有效克服多径扩展影响,实现参数自动配对,且具有不敏感于多径分布形式的优点,仿真实验证明了其有效性。     

一种基于多循环频率的韧性时延与多普勒频移联合估计算法

本文提出了一种基于分数低阶循环模糊函数的多循环频率时延与多普勒频移联合估计算法.该方法将分数低阶矩与循环平稳特性相结合,能够在SαS(Symmetric α Stable)脉冲噪声条件下检测信号的循环平稳特性.算法充分利用了信号的循环频率信息,具备较强的抑制干扰能力.仿真结果表明,在脉冲噪声和干扰环境中本文提出的算法均...     

一种新的DOA估计方法

本文提出了一种用天线阵来进行多个人射平面波的DOA(direction of arrival)估计方法.这种方法可以解决以往像MUSIC、ESPRIT等算法信号数不能超过阵元数的问题.这种方法计算量少、精度高、可适用于任意几何形状天线阵.同时得到信号频率估计,在平面阵中可得到自动成对的2维角估计.并且借助于相应技术,可...     

基于虚拟阵列的波达方向、载频和极化参数联合估计

针对电子侦测系统中对多个信源方位、载波频率以及极化状态等信息同步提取的要求,该文通过将原始正交偶极子物理阵列的多个时域输出在空间域上扩展为虚拟传感器阵列,提出了一种基于波达方向矩阵法的二维方位角、频率和二维极化状态联合估计的新方法。虚拟传感器阵列的理论孔径为物理阵列的数倍,解决了ESPRIT类算法阵列孔径损失的问题,具有了在低信噪比、多辐射源环境下更强的适应能力;该方法无需谱峰搜索,各参数在求解过程中自然配对,可以以很小的计算量达到与ESPRIT方法相似的性能或以一定计算量为代价换取高得多的性能。算法对于传感器阵列的结构无特殊限制,具有很好的理论价值以及应用前景。理论分析与计算机仿真实验都证明了算法的有效性。     

一种低复杂度的ESPRIT新算法

该文提出了一种基于QR分解的Power-ESPRIT (以下简称QP-ESPRIT算法) 新算法。首先使用采样数据协方差矩阵的幂(Power)获得噪声子空间的估计,然后对噪声子空间进行QR分解并使用R矩阵估计信源个数,提出了无特征分解的信源个数检测算法SDWED算法。进而,信号子空间的特征向量就可以由Q矩阵确定,从而应用ESPRIT算法获得信源波达方向的估计。该算法不需要预先知道信源个数的先验知识以及分离信号与噪声特征值的门限。在确定信源个数和子空间估计的同时,本文算法与传统的基于奇异值分解算法相比,具有近似性能时却拥有较低的计算复杂度。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种新颖的水声信道参数估计算法

宽带水声信道通常被建模为多扩展多时延（MSML）信道,不同路径的多普勒扩展不同给信道参数估计带来了挑战.本文提出一种新颖的MSML信道参数估计算法,称之为改进的粒子群优化（MPSO）算法.该算法创建一个多径列表来记录局部最优粒子的位置和适应度值,并用于迭代中粒子速度的更新.算法结束时,根据多径列表的记录值,可以同时估计出每一径的多普勒扩展、时延和幅度参数.仿真结果表明：MPSO算法的参数估计精度优于匹配追踪（MP）算法和分数阶傅里叶变换（FrFT）算法.     

一种应用于椭圆阵的超分辨参数估计方法

椭圆阵比圆阵复杂,但易于工程中的应用,文中利用平面均匀圆阵与平面均匀椭圆阵的等效关系,采用相模激励技术,将波束空间的旋转不变波达角估计法(ESPRIT算法)从圆阵应用场合拓展到椭圆阵中,对均匀椭圆阵的EA-ESPR IT算法进行了仿真分析,对平面均匀圆阵与平面均匀椭圆阵的DOA估计进行了对比分析。结果表明,给出的算法应用在椭圆阵中有在圆阵中几乎相同的性能,较好地解决了椭圆型阵列的波达角估计问题。     

一种适用于MIMO雷达的低复杂度二维DOA估计方法

 本文提出了一种适用于收、发共阵多发多收(MIMO)雷达的低复杂度二维波达方向(DOA)估计方法.该方法将MIMO雷达的虚拟二维阵列分解为多个构形相同但位置不同的虚拟子阵,通过一种基于预投影的ESPRIT算法得到同一目标二维DOA的多组估计值,极大地降低了运算量.并利用Kalman滤波器对这多组二维DOA估计值进行融合,提高了估计值的精度.同时,利用收、发对偶性对样本数据进行了重排,等效地将样本数加倍,进一步提高了二维DOA估计精度.数值仿真的结果证明了该方法的有效性.     

MIMO无线信道中空间相关性的测量方法

本文提出了一种在MIMO信道发射端和接收端的任意方向上测量空间相关性的方法。通过测量到达角度、离开角度和多径通道的相关功率谱来计算MIMO信道发射端和接收端的角度能量谱和空间相关度。由相关阵列对MIMO信道容量进行估值,估值结果与直接测量值一致。     

一种信源个数与波达方向联合估计的新算法

针对多级维纳滤波器(MSWF)用于子空间估计时信号特征矢量泄漏到噪声子空间的问题,提出了一种新的信号子空间估计算法,该算法不需要训练信号和信源个数的先验知识.随后,给出了一种信源个数的后判断方法,最终完成信源个数及方向的同时估计.整个算法不需要协方差矩阵的计算和特征值的分解,具有较低的计算复杂度.在均匀线阵且信号互不相关情况下,改进后的算法用于波达方向估计时拥有与基于特征分解方法近似的性能.仿真结果验证了该方法的有效性.