非圆信号多级维纳滤波MUSIC测向算法

为降低非圆信号的MUSIC(记为NC-MUSIC)测向算法的计算量,提出了基于多级维纳滤波的NC-MUSIC算法.首先,该算法将非圆信号特性用于多级维纳滤波算法,构造出扩展阵列输出矩阵,利用多级维纳滤波的递推特性求出信号子空间,而不需要估计样本协方差矩阵和对其特征值分解;其次,为了进一步降低算法的计算量,推导出信号子空间的谱峰一维搜索公式进行非圆信号谱峰搜索的计算,快速估算出目标的方位值.仿真结果和计算复杂度分析表明,新算法不但在均方根误差性能上与其他快速算法相似,均接近于NC-MUSIC算法,具有良好的估计性能,而且降低了NC-MUSIC算法的计算最,使其计算复杂度小于非圆信号扩展传播算子快速测向算法的计算复杂度.证实了新算法快速有效的估计性能.     

基于多级维纳滤波的卫星信号DOA盲估计研究

卫星信号的盲测向是使用阵列天线进行导航终端抗干扰的基础,为了解决该问题,文中利用每颗卫星对应C/A码的唯一性进行解扩,提高了卫星导航信号的信噪比,采用多级维纳滤波分解得到的信号子空间代替ESPRIT算法中特征分解得到的信号子空间,提出一种基于多级维纳滤波的ESPRIT算法来实现卫星导航信号测向的应用.仿真结果表明,该算法不但能够实现卫星导航弱信号的测向,而且能够降低ESPRIT算法的运算量,具有更好的稳健性和测向性能.     

一种基于DSP的快速MUSIC测向方法研究与实现

讨论了MUSIC测向算法在DSP上快速实现的一种方法。利用多级维纳滤波的方法求解信号特征矢量和信号空间维数,有效地减少了算法的运算量;同时利用TI公司高速DSP芯片(TMS320C6713)的可多流水线并行运行优势,实现了一种基于9元均匀圆阵的快速MUSIC测向方法。     

基于多级维纳滤波的ESPRIT算法

因奇异值分解引入了庞大的计算量,子空间分解类的测向算法在工程中难以实现实时处理.多级维纳滤波(MSWF)算法,避免了奇异值分解运算,有效地减少了运算量.通过对多级维纳滤波算法进行改进,提出了一种信源数目的估计方法.与传统多级维纳滤波算法相比,该方法提高了测向精度.通过仿真证明了该算法的有效性.     

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。     

延迟相乘宽带LFM信号阵列测向方法

 为了充分利用宽带线性调频(LFM)信号的时域信息,实现对此类信号的阵列快速高精度测向,结合线性调频信号调制样式的特殊性,提出了一种基于阵列接收数据时域延迟相乘的宽带线性调频信号阵列测向新方法.该方法利用窄带阵列测向方法实现了对宽带线性调频信号的快速测向,其计算效率和对阵元间距的适应范围均优于常规的宽带聚焦类测向方法.仿真结果表明新方法在处理线性调频信号时具有比常规的宽带CSM方法更优的性能.     

阵列单通道轮采式快速高精度定位算法

基于随机理论和多级维纳滤波(MSWF)思想,提出了一种均匀圆阵列单通道快速高精度测向定位算法。该算法只用一个接收通道,与多接收通道相比,在系统成本和复杂性方面具有显著的优势,并且避免了通道间幅相不一致导致算法性能下降的问题。该算法无需对阵列接收矩阵进行特征分解,减轻了星上处理器的运算负担,星上高精度测向定位的实时性得到保证。仿真实验验证了该算法的可行性和有效性。     

多级维纳滤波在子空间类测向算法中的应用

以MUSIC为代表的子空间类测向算法运算量很大。利用多级维纳滤波的正交分解特性,提出一种快速估计子空间的方法,避免了协方差矩阵的特征值分解,降低该算法的运算复杂度。采用多级维纳滤波的前向递推,将予空间的估计变成一系列的简单运算,提高处理速度．     

多级恒模在强干扰下弱信号测向中的应用

当两个信号功率相差较大时,常规的空间谱估计算法往往不能估计出弱信号的DOA。文中将多级恒模阵列系统应用于强信号存在下弱信号的测向中,并在恒模阵列的自适应对消器部分推导了基于递归最小二乘的迭代公式,最后给出了弱信号测向算法的具体步骤。仿真结果表明此方法是有效的。     

基于声传感器阵列的高亚音速飞行目标宽带DOA时域MSWF快速估计方法

在海面低空飞行目标探测场景中,主要利用声学方法对目标进行测向从而为其他高精度雷达系统提供引导,这就对声学测向方法的实时性提出了较高要求。针对低空高亚音速飞行目标DOA的快速估计问题,以利用布设于有限空间内的声传感器阵实现海面高亚音速目标角度的快速估计为背景,针对其宽带声信号精确测向的难题,建立了基于均匀线性空间十字阵的宽带时域阵列信号模型,为实现海面低空飞行目标的快速声学测向,将经典宽带时域多级维纳滤波器（MSWF）的DOA估计方法拓展至时域模型,提出了相应的宽带DOA快速估计方法,该方法在保持了多重信号分类算法优势的同时,有效提升了声学DOA估计的实时性。      

基于空间频率估计的阵列测向方法

针对窄带信号模型下的均匀线性阵列测向,提出一种基于空间频率估计的高效快速测向方法,介绍了该方法的测向原理,研究了空间采样率与无模糊入射角估计范围之间的关系,分析了影响测向误差的因素.基于该方法对一种阵列构型下的信号入射角进行了仿真估计.结果表明,利用所提方法可以在采用均匀阵列模型的情况下达到较高的测向精度.     

一种新的时频极大似然DOA估计方法

针对非平稳信号,提出一种新的时频域极大似然DOA估计方法,利用参考阵元与阵列中其它阵元输出之间的互伪Wigner-Ville分布建立起时频域的阵列信号模型,通过时频域极大似然方法获得入射方向估计。与基于空间时频分布矩阵的阵列测向方法相比,该方法具有计算量小、交叉项时频分布利用充分的优点。仿真实验证实了该方法的有效性。     

二维多源测向的实时处理算法及实现

研究用二维MUSIC算法，解决阵列处理二维多源测向的快速实现问题。利用阵列流形具有的对称性，减少阵列流形和空间谱的计算量。在判定出信号源个数后，有选择地使用信号子空间或噪声子空间去计算空间谱，进一步减少计算量。采用2片ADI公司的高性能DSP芯片（ADSP21160），用并行处理方法实现了二维多源测向的实时处理。     

宽带非均匀阵列测向技术研究

宽带阵列测向系统的测向精度、测向分辨率和测向模糊等性能与阵列结构关系密切。文章首先介绍了宽带非均匀阵列设计方法和阵列测向算法,并给出了一个宽带非均匀阵列的测向仿真结果以及相应的理论分析,在宽带条件下采用非均匀布阵方式可实现信号的高精度测向。     

多级维纳降秩频移滤波器在直扩系统中的抗干扰应用

直扩系统中,采用频移滤波器作为白化滤波器,利用了窄带干扰的循环平稳特性,可得到比传统线性时不变滤波器更好的抗干扰效果.本文把多级维纳滤波算法应用到频移滤波器中.理论分析和仿真表明,利用多级维纳滤波算法,频移白化滤波器在低秩条件下,仍可以得到很好的抗干扰效果.     

一种基于高速开关阵列的测向算法

利用高速开关在天线阵列之间进行快速切换,会产生与信号方向相关的频率信号,通过对该信号频率的测量可以实现对信号的精确测向.针对该现象,提出了一种基于高速开关阵列的信号测向方法,该方法将不同扫阵列周期的信号联合处理,然后对信号进行精确测频,最后通过频率测量实现对目标波达方向(DOA)的精确测量.基于实测数据的结果验证了该算法的有效性.     

基于循环互相关的二维波达方向估计方法

本文在简化传感器阵列基础上,建立了基于循环互相关的阵列信号模型,并根据该模型,运用波达方向矩阵法提出了一种新的循环平稳源信号二维DOA估计方法.通过利用循环互相关函数建立信号处理模型,使得该方法在继承了一般循环平稳DOA估计方法所具有的优点之外,还具有更好的抑制噪声能力,同时,此方法不仅对窄带信号适用,对宽带信号也同样适用.此外,该方法不需谱峰搜索和二维角度参数配对,具有计算复杂度低的优点.理论分析和仿真结果均说明,本文方法具有较好的噪声抑制能力和信号选择能力.     

基于幅相误差阵列的远近场混合信号超分辨测向方法

大多数的超分辨测向方法都需要掌握准确的阵列流型,然而在实际应用当中,各阵元通道对信号的幅度增益和延时往往不一致,使得真正的阵列流型和它的理论模型之间存在一定的误差,最终造成测向性能的下降.针对这个问题,论文提出了一种基于幅相误差阵列的远近场混合信号超分辨测向估计方法.首先对信号的空间谱函数进行变换判断出远场信号方向,接着根据远场信号子空间和噪声子空间的正交性估计出阵列误差并对数据进行校正,在此基础上通过矩阵分解判断出近场信号方向,同时还能够实现近场信号的定位.所提方法直接对信号空间谱函数分母的多项式求根得出信号方向和近场信号距离,回避了谱峰搜索的过程,在保证一定精度的前提下大大提高了计算速度.     

利用信号循环平稳特性提高空间谱估计测向性能

分析了信号的循环平稳特性，介绍了几种将谱相关理论用于谱估计测向的算法。研究表明，充分利用信号的循环平稳特性可以克服传统谱估计测向算法的不足，提高对信号的选择性、分辨率、过载能力、检测能力以及抑制宽带干扰和加性噪声的能力，同时还可以完成对宽带信号的一维和二维波达方向估计。