利用信号谱相关特性提高谱估计测向性能

介绍了几种将谱相关理论用于谱估计测向的新算法。它们将时间和空间处理相结合，从而克服了常规空间谱估计测向算法存在的不足，并提高了信号选择性、分辨率、过载能力、检测能力等方面的测向性能，其中谱相关信号子空间拟合（ＳＣ－ＳＳＦ）算法，还适用于对宽带信号的到达方向（ＤＯＡ）进行估计。     

宽带信号下的双基地MIMO雷达收发角估计

针对双基地多输入多输出(MIMO)雷达收发角联合估计问题,利用信号的循环平稳特性,构造宽带循环平稳信号下接收数据的循环自相关矩阵。对矩阵进行特征值分解,利用MUSIC, ESPRIT等空间谱估计算法估计出信号的收发角。宽带信号能够携带更多的信息量,利于不断增加的实际需求,而信号的循环平稳特性能够很好地抗干扰以及消除高斯噪声带来的影响。实验仿真结果表明,算法在宽带循环平稳信号下具有良好的角度估计性能。     

基于均匀圆阵的循环平稳信号源方位估计

传统的测向算法只利用了信号的空间特性而没有利用其时间特性，而Gardner等人对循环平稳特性用于阵列测向的研究仅限于均匀线阵。文中提出一种利用均匀圆阵列估计循环平稳信号到达角的方法——Cyclic-RMUSIC算法，并与传统MUSIC算法进行了比较。仿真结果表明：该算法具有信号选择能力及抑制干扰、噪声的能力。此外，由于该算法利用了Root—MUSIC技术，在提高分辨性能的同时，极大地提高了计算效率。     

基于四阶循环累积量的二维DOA和极化参数估计

在任意分布的加性平稳噪声背景下,提出一种基于单个电磁矢量传感器的四阶循环累积量算法来实现宽带循环平稳信号的二维波达方向(DOA)和极化参数估计.通过利用信号的循环平稳特性,使该算法具有信号选择的能力,同时能够抑制宽带干扰和任意分布的加性平稳噪声的影响,从而提高算法的信号检测能力.仿真结果验证了该方法的有效性.     

谱估计用于空间多信号测向研究

实现空间多信号高精度测向在侦察领域具有重要的意义，采用谱估计是实现高精度测向途径之一。本文采用8元均匀线阵，运用谱估计算法实现了多信号高精度测向。     

中短波宽带测向系统的建设方案和应用实践

如何实现信号的精准化监测和定位跟踪是中短波广播监测领域的重要任务。本文立足于直属台测向站的建设实践,基于空间谱估计测向体制,引入宽带监测、波束合成、同频语音分离、语音识别等新技术,同时将宽带测向与窄带测向有机结合,将信号侦察和测向工作融为一体,构建了一个技术先进、功能强大的宽带测向系统。     

基于优化阵形的宽带相控阵多目标测向算法

针对电子侦察中宽带接收机的多目标检测问题,提出了一种基于非均匀阵型的宽带相控阵频域多目标测向的新技术,该技术基于优化所得的阵形实现频域的单快拍多目标测向算法,首先采用FFT测得频率,通过门限进行目标检测,然后基于所测频率进行空间谱估计,最后分析了多个独立信号、部分相关和完全相干信号时所提算法的性能.仿真结果和性能分析验证了该算法的有效性和可行性.     

基于自聚焦的宽带Chirp信号波达方向估计

利用Chirp信号调频斜率不变的特性,提出了一种基于调频斜率的自聚焦方法,该方法通过各个阵列的延时自相关将宽带chirp信号聚焦至与其调频斜率相关的固定频率上,然后在该固定频率上构造相关矩阵并运用music空间谱估计方法实现了对宽带Chirp信号的波达方向估计.该方法可以很容易消除阵元通道幅相不一致带来的影响,而且运算量相对于其它聚焦算法大大减少,具有很高的测向精度.最后通过仿真,验证了该算法的有效性.     

MUSIC与干涉仪测向算法性能研究

研究了两种阵列信号测向算法的性能：空间谱估计测向算法和干涉仪测向算法。基于均匀圆阵的硬件平台,两种算法均可实现测向功能,为针对不同的实现需要,着重介绍了因测向机理的不同在多种性能方面呈现出的差异。以五元圆阵为例,分别实现干涉仪和空间谱估计测向的仿真实验。仿真结果表明空间谱估计算法在低信噪比情况下测向精度优于干涉仪测向,而后者在测向耗时方面要远优于前者。     

空间任意阵的多宽带信源定位算法性能研究

针对宽带信号非平稳特性,以及常用宽带DOA估计算法要求信源个数是已知的情况,提出一种新的基于空间任意阵的非平稳信号DOA估计算法。首先,通过短时傅里叶变换将信号转为频域表示,然后构造阵列频域数据模型,最后利用短时功率谱矩阵的联合对角化特性实现宽带信号的波达方向估计。本文对提出的算法进行了理论分析,并在常见阵型（如线阵、十字阵）上进行了仿真和性能分析,仿真结果表明该算法可高分辨率地估计出DOA,并且估计误差小。相对于已有的MUSIC谱估计方法,该算法无需进行信源个数估计,更具实用性。      

宽带光控阵多波束超分辨测向算法

为了解决多信号并存时多波束系统的测向问题,针对宽带光控阵幅度加权和时延控制的多波束形成方式,提出了一种宽带波束域超分辨测向算法。建立了宽带光控阵多波束数据模型,首先将接收数据变换到频域,进行频谱分析,然后选择较大信号频率分量分别进行超分辨谱估计,最后将各频点估计结果融合得到最终的估计值。分析了波束参数的选取,包括波束数目、波束间隔以及幅度加权方式对算法性能的影响。算法能够分辨同时达到多波束系统的多个信号,仿真实验验证了算法的有效性和正确性。      

宽带循环平稳信号的二维空间谱估计

本文提出了一种新的宽带二维波达方向估计方法。理论分析表明,该方法不需要进行二维搜索,既适用于宽带信号,也适用于窄带信号,且能够实现二维参数的自动配对。通过利用循环平稳特性,该方法能够抑制宽带干扰和加性噪声的影响,从而大大提高了算法的信号检测能力。     

基于四阶累积量特征分解的空间谱估计测向方法

传统的空间谱估计测向方法大都是在二阶统计基础上提出的，而高阶累积量（ｃｕｍｕｌａｎｔ）及其对应的高阶谱具有更加丰富的信息，而且对任何谱特性的高斯噪声都有很好的抑制能力。本文研究了基于四阶累积量特征结构分析的谱估计测向方法，从累积量的基本定义和性质出发，导出了基于特征分解的测向算法，并给出了模拟实验和测向系统外场实验结果，实验结果显示，基于四阶累积量方法的性能优于传统谱估计测向方法，特别是对于未知谱     

基于空间谱估计的旋转搜索测向

空间谱估计技术被广泛应用于阵列雷达的测角中,具有高精度和超分辨的特性,但在旋转搜索测向中的应用很少看到。提出一种在匀角速度的圆周扫描下的基于空间谱估计的旋转搜索测向算法,提出了利用接收的信号脉冲与天线方向图的关系进行角度精准估计的数学模型,并对此进行了计算机仿真。从仿真结果可以看出,该方法相对于传统的旋转搜索测向算法,能够明显提高角度测量的精度。     

基于多循环频率聚焦的宽带循环平稳信号阵列测向方法

宽带循环平稳信号多个离散循环频率处的信息能否进行综合利用以改善低信噪比条件下的阵列测向性能具有较大的研究价值。该文从阵列观测数据的循环谱相关函数入手,证明了低信噪比条件下不同循环频率处阵列观测数据的谱相关函数估计误差之间相互独立,表明不同循环频率信息之间具有较强的互补性,然后借鉴常规宽带信号频域聚焦思想提出了一种不同循环频率处信息综合利用的有效途径。仿真结果表明,基于多循环频率聚焦的方法能够有效改善低信噪比条件下宽带循环平稳信号的阵列测向性能。     

基于REPT变换和空间EP谱的宽带LFM 信号参数估计

演化谱估计作为研究非平稳信号的重要手段,具有许多优良的性质。将演化谱应用于参数估计和宽带阵列信号处理中,提出了Radon-EP（Evolutionary Periodogram）谱变换（REPT）估计线性调频信号参数和空间分段短时EP谱估计宽带线性调频信号到达角。仿真实验显示了算法的有效性。     

浅析空间谱估计测向技术及其应用

空间谱估计测向是一种以多元天线阵结合现代数字信号处理为基础的测向技术,是目前无线电委员会针对未知信号进行测量所使用的主要方法。本文简单介绍了空间谱估计测向技术的基本原理以及空间谱估计中的典型算法——MUSIC算法,详细探讨了其在实际应用中的优缺点,为高效使用空间谱测向技术进行实时测向提供了一种实用性较强的方法。     

基于四阶累积量特征分解的空间谱估计测向方法

传统的空间谱估计测向方法大都是在二阶统计基础上提出的。而高阶累积量(cumulant)及其对应的高阶谱具有更加丰富的信息,而且对任何谱特性的高斯噪声都有很好的抑制能力。本文研究了基于四阶累积量特征结构分析的谱估计测向方法。从累积量的基本定义和性质出发,导出了基于特征分解的测向算法,并给出了模拟实验和测向系统外场实验结果。实验结果显示,基于四阶累积量方法的性能优于传统谱估计测向方法,特别是对于未知谱特性的色高斯噪声的情况。     

基于最小方差谱估计的循环平稳信号 到达角估计方法

文章提出了基于最小方差谱估计的多循环频率到达角估计方法.通过对指数函数进行Jacobi-Anger展开,将目标方向矩阵近似分解为两个独立矩阵相乘的形式,并构造相应的变换矩阵,将多个不同循环频率处阵列输出信号循环相关函数矩阵进行叠加,再利用最小方差谱估计方法实现对目标到达角的估计.新方法克服了已有基于信号循环平稳特性估计方法只利用信号单个循环频率信息的不足.仿真结果证实了新方法的有效性,同时也证实该方法确实具有较单循环频率SC-SSF方法和传统宽带聚焦方法更好的估计性能.     

基于改进的循环互相关MUSIC算法的波达方向估计

给出了基于循环互相关运算的信号模型，根据该信号模型，运用改进的循环互相MUSIC算法得到了对具有循环平稳特性的空间源信号波达方向进行估计的有效方法——ICCC-MUSIC算法；定性的分析和仿真实验均表明该方法具有较好的抑制噪声和选择信号的能力，为利用天线阵列提取具有循环平稳特性的源信号提供了较好的实现方法。