基于虚拟基线的干涉仪测向改进方法

复杂电磁环境下对复杂电磁信号进行测向是电子信息侦测的必要手段。并针对传统数字相位干涉仪解模糊和天线布设等技术问题,根据干涉仪测向基本原理,提出了一种基于虚拟基线的相位干涉仪方法,并利用大数判决准则对干涉仪测向估计方法进行了改进,改善和提升了测向性能。通过理论分析与仿真验证了该干涉仪设计与改进方法的有效性、可行的,同时该方法有利于工程实时实现,对实际工程应用有重要的参考意义,尤其是多长基线和多种天线阵形式的干涉仪系统。     

基于时频干涉仪的联合时频-到达角估计

传统电子对抗的测频、测向是独立完成的,即先由测频接收机测得信号频率,且由测向天线采用如相位干涉仪方法完成测向。相位干涉仪测向是针对单个脉冲信号的,对于多信号没有分辨能力,对于线性调频等时变频率信号也不能直接应用。本文提出了一种时频干涉仪联合时频一到达角(DOA)估计算法。通过对接收机输出信号作XWVD,提取XWVD的时频脊线,并测量时频脊点上的相位来实现信号频率、DOA的联合估计。该算法可实现对多信号的分辨;也可直接应用于线性调频信号的到达角估计。     

相位干涉仪对噪声源测向的原理研究

利用相位干涉仪对电磁波辐射源测向是无线电行业进行高精度测向的基本手段,其应用对象限于通信信号和雷达信号。噪声信号和这些信号相比,波形复杂,信号质量差。重点研究相位干涉仪对噪声信号进行测向的可行性,并给出了定量分析结果。     

数字式多基线相位干涉仪与MUSIC法测向性能分析

基于非均匀线阵的阵列信号模型,数字式多基线相位干涉仪和MUSIC两种测向方法均能实现测向功能。给出了两种测向方法的测向精度的计算公式,明确了测向精度的影响因素,研究并比较了两种测向方法的测向性能。以四元非均匀线阵为例,在输入只有一个信号的环境下进行仿真实验,对比了两种测向方法的测向精度和测向时间,理论分析与仿真结果都表明数字式多基线相位干涉仪具有更高的测向精度和更短的测向时间。     

干涉仪基线组合对测向精度的影响

针对干涉仪测向算法,以三种不同基线组合为例,通过理论和仿真分析,说明信号频率、来波方位、相位模糊对测向精度的具体情况。得出长基线数量越多测向模糊越严重,但测向精度越高的结论。为干涉仪测向系统的工程应用提供理论依据。     

基于时间调制的单通道多基线相位干涉仪测向

基于时间调制理论,提出了一种单通道框架下的多基线相位干涉仪测向方法,其克服了传统相位干涉需要多个射频通道带来的系统复杂度高以及通道幅相不一致性问题.所提方法利用单刀多掷开关周期性接通多基线相位干涉的各天线单元,并从接收信号产生的谐波特征中同时估计多组基线产生的相位差.首先分析传统多基线相位干涉仪测向存在的局限性,然后提出基于时间调制的单通道多基线相位测量方法,最后结合2～8GHz宽带测向需求,设计四基线相位干涉仪并进行仿真.仿真结果显示,在2～8 GHz范围内,测向误差能达到0.1°以内,证明了本文方法的有效性.     

多通道数字式干涉仪测向接收机相位校准系统设计

在多通道数字式干涉仪测向接收机中,相位测量误差是影响测向精度的关键因素。分析了影响数字干涉仪测向接收机相位测量精度的因素,提出了针对数字干涉仪测向接收机多通道相位进行校正的方法,并设计实现了自动相位校准系统,解决了各通道之间相位一致性问题,保证了测向精度。     

基于盲信号分离的同频多信号测向技术

介绍了一种基于快速定点的盲分离算法,该算法可以对来自不同方向上的统计独立信号进行有效的分离,并且不需要预先知道信号的方向和阵列的结构流形。常规的干涉仪算法只能够对非同频信号测向,当多个信号频谱重叠时,无法准确获得单个信号的相位,因此采用干涉仪算法不能够实现对同频多信号测向。提出了一种基于盲信号分离结果的干涉仪测向算法,可以解决同频多信号的测向,进一步提高了干涉仪算法的应用前景。     

一种基于恒电长度干涉仪测向的工程实现方法

在雷达对抗中,相位法干涉仪测向技术是用于对雷达辐射源进行精确测向的重要技术。在相位法干涉仪测向技术的基础上,研究了恒电长度单基线干涉仪的测向原理,探讨了恒电长度单基线干涉仪在天线设计中所涉及的工程问题,并提出了解决方法,最后通过试验验证了恒电长度单基线干涉仪测向工程化的可行性。     

数字化宽带测向系统中的相位差测量及误差分析

干涉仪测向在电子侦察领域中广泛运用。为了进一步提高干涉仪的测向精度,增强对宽带信号的适应能力和扩展系统的工作频率范围,提出了数字化宽带测向系统的整体解决方案,重点讨论数字化宽带信号的相位差测量及误差分析、概率解模糊算法和天线阵列基线设计。这是系列论文的第一篇,给出了数字化宽带测向系统模型,提出了适合各种宽带信号的数字化相位差测量方法,着重推导了相位差测量的数字化方法误差函数和信号相位误差的理论分布密度函数。     

空间相干源信号频率和波达方向的同时估计方法

本文针对宽频段窄带相干信号源,充分利用多重信号分类和旋转不变两大技术,结合一定的时域信息,提出了一种高精度的信号频率和波达方向同时估计方法.该方法通过构造平滑波达方向矩阵进行参数估计,无需搜索过程和配对处理.计算机仿真验证了本文所提出方法的有效性.     

Source localization for multiple speech sources using low complexity non-parametric source separation and clustering

This article presents a new method for localization of multiple concurrent speech sources that relies on simultaneous blind signal separation and direction of arrival (DOA) estimation, as well as a method to solve the intersection point selection problem that arises when locating multiple speech sources using multiple sensor arrays. The proposed method is based on a low complexity non-parametric blind signal separation method, making is suitable for real-time applications on embedded platforms. On top of reduced complexity in comparison to a previously presented method, the DOA estimation accuracy is also improved. Evaluation of the performance is done with both real recording and simulations, and a real-time prototype of the proposed method has been implemented on a DSP platform to evaluate the computational and the memory complexities in a real application.     

基于空频解耦的宽带DOA估计算法

宽带波达方向(DOA)估计是宽带阵列信号处理领域的热点问题,当宽带信号的距离分辨率与宽带孔径可比拟时,孔径渡越效应会成为影响宽带波达方向估计精确度的重要因素。基于宽带阵列信号在空域与频域间呈现线性耦合的特点,利用梯形变换进行解耦处理,并对解耦后数据相干积累进行 DOA估计。实验结果表明,通过对宽带孔径渡越效应的消除,宽带 DOA估计精确度显著提高。该算法具有较低的计算复杂度和较高的 DOA估计精确度,是一种有效的宽带 DOA估计算法。     

超宽带信号DOA的估计方法

对信号到达角(DOA)的估计是超宽带定位的关键技术之一.传统的到达角估计方法都基于窄带信号,已不能直接应用在超宽带场合,因此提出了一种基于频域模型的宽带子空间谱估计方法.仿真结果表明,该方法能准确估计超宽带信号的到达角.     

稀疏阵列波达方向估计研究进展

波达方向(direction of arrival, DOA)估计是阵列信号处理领域的重要研究方向,也是电子侦察与电子攻击领域的关键技术之一。以提高DOA估计精度和降低计算复杂度为导向,结合模型驱动和数据驱动方法的各自优势,提出了基于深度展开网络的DOA估计统一框架,阐述了稀疏阵列离网格DOA估计、无网格DOA估计以及混合信号参数估计等方面的研究进展。对复杂信号模型下的DOA估计、深度展开网络性能分析与挖掘以及分布式稀疏阵列回波信号融合处理等后续的研究内容进行了展望。     

基于降维处理的MUSIC二维DOA估计算法

针对 MUSIC(多重信号分类法)估计方法实现二维 DOA(波达方向)估计的计算量大且遍历搜索耗时的问题,给出了一种基于降维处理的 MUSIC 算法。该算法无需进行二维谱峰值搜索。该算法利用二次优化方法将二维 DOA 估计分解为一维 DOA 估计,先通过一维 MUSIC 估计获得信号与 x 轴夹角,再利用最小二乘算法估计获得信号与 y 轴夹角。最后利用角度关系式得到信号的二维 DOA 估计值。该算法的复杂和搜索范围都大大降低,仿真表明,该算法具有较好的角度估计效果。     

DOA估计算法评价准则在不同功率入射信号下的修正

针对复杂电磁环境中信号功率对入射信号波达方向（DOA）估计的影响问题进行研究,发现用于DOA估计算法性能分析的经典评价准则对不同功率入射信号存在局限性。针对该问题,首先证明了强信号功率会影响弱信号DOA估计性能,得到强信号功率增加会导致弱信号功率克拉美罗界上升,即弱信号DOA估计的均方根误差增加。然后分析了DOA估计算法的经典评价准则对分辨不同功率入射信号存在的局限性,通过蒙特卡洛实验验证了经典评价准则对分辨不同功率入射信号存在较大误判率,当弱信号信噪比低于5dB时,其误判率大于50%。最后本文提出了DOA估计算法新的评价准则,并仿真证明了新准则较经典准则更适用于分辨弱信号信噪比较低时的不同功率入射信号。所提出的评价准则可为基于空间谱估计的DOA估计算法性能分析提供参考依据。      

基于高阶累积量的近场通信波达方向估计算法

通过对近场通信波达方向准确估计,提高目标信源的定位能力.传统方法中对近场源通信信源的波达方向估计采用多普勒估计方法,由于近场通信的空间信源为窄带信号,多普勒估计会导致DOA估计频谱失真.提出一种基于高阶累积量的近场通信波达方向估计算法.采用均匀间隔线列阵构建近场通信的信号模型,进行近场源目标特征构建,提取近场源通信信号的斜度和峰度等特征,采用高阶累积量特征提取方法,分别求得对应近场通信信源的方位角、频率和距离三维参数,使得每个信源的参数自动配对,提高了近场通信DOA波达方向估计的效率和精度,实现近场源通信信号的波达方向估计算法改进.仿真实验结果表明,采用该方法进行近场方法波达方向估计的精度较高,对信源方位的定位准确,性能优越于传统方法,在近场通信中具有较好的应用价值.     

Off-grid DOA estimation algorithm based on unitary transform and sparse Bayesian learning

A rapid off-grid DOA estimating method of RV-OGSBL was raised based on unitary transformation,against the problem of traditional sparse Bayesian learning (SBL) algorithm in solving effectiveness of signal’s DOA estimation under condition of lower signal noise ratio (SNR).Actual received signal of uniform linear array was generated through constructing augment matrix as the processing signal used by DOA estimation.Then,estimation model was transformed from complex value to real value by using unitary transformation.In the next step,off-grid model and sparse Bayesian learning algorithm were combined together to process the realization of DOA estimation iteratively.The accuracy of estimation could made relatively high.The simulation result demonstrates that the RV-OGSBL method not only maintains the performance of traditional SBL algorithm,but also reduces the computational complexity significantly.Under the situation of lower signal noise ratio (SNR) and low number of snapshots,the running time of algorithm is reduced about 50%.This shows the RV-OGSBL method is a rapid DOA estimation algorithm.     

最小二乘矩阵滤波器在目标方位估计中的应用

雷达声呐目标探测主要依靠多传感器的阵列数据,当前广泛使用的MUSIC算法是一种准确度较高的目标方位估计算法,但在小快拍数、低信噪比、小阵元数条件下,性能会受到较大影响.矩阵滤波技术用于阵列数据预处理,可有效提高目标方位估计性能.首先,考虑最小二乘矩阵滤波器的设计方案,分析通带中心位置对其性能的影响;其次,利用设计的最小...