一种新的宽带信号源数目快速估计方法

信号源数目估计是波达方向(DOA)估计的基础.基于两个子阵接收数据的信号子空间的旋转不变性,利用Lanczos方法来求解多级维纳滤波器的匹配滤波器组,即子阵的信号子空间,本文提出了一种新的宽带信号源数目快速估计方法.该方法不需要计算协方差矩阵或对其进行特征值分解,避免了特征值分解的大运算量.最后通过计算机仿真验证了本文方法的有效性和优越性.     

非周期扩频系统中基于均匀圆阵的角度和时延的联合估计

该文通过空域匹配滤波器,将阵元空间中的均匀圆阵转化为波束空间中的均匀线阵,并将时空匹配滤波器的输出转换到频域,利用 DOA Matrix方法解决了非周期扩频系统中均匀圆阵条件下多径信号的角度和时延的联合估计问题及常规空域处理方法中多径数不能大于阵元数的问题。理论分析和仿真实验结果表明,该方法是一种无偏估计,且其估计精度远远高于滑动相关方法。     

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.     

格型滤波器及其算法在内积空间中的统一解释

本文先用几何方法在內积空间中导出了线性预测滤波器的格型结构,然后把几种典型的估计系数的算法在内积空间中作了统一解释。同时给出了格型滤波器的许多重要性质。     

大视场空间相机侧摆成像时几何参数分析

为了提高大视场空间相机物距、投射角、地面像元分辨率、幅宽等几何参数的计算精度,研究了星下点成像与侧摆成像时上述几何参数的精确计算方法。在全面考虑地球曲率和投射角的基础上,建立了相应的几何模型,改进了大视场空间相机几何参数计算方法。根据仿真分析,对于轨道高度650 km、半视场40的空间相机,当侧摆20时,垂直线阵方向像元分辨率的最大值是最小值的2.31倍,是传统计算方法的1.78倍;平行线阵方向像元分辨率的最大值是最小值的7.16倍,是传统计算方法的4.29倍;幅宽是传统计算方法的1.33倍。因此,传统计算方法存在较大的误差,提出的精确计算方法对于提高大视场空间相机成像质量具有重要意义。     

系数矩阵正交矢量谱估计

邹理和(1984)提出,用线性预测误差滤波器系数矩阵对K个二维复正弦波加白噪声的信号作谱估计,有着良好的特性。本文将证明,二维线性预测误差滤波器系数矩阵空间具有和相关阵空间非常类似的结构。在系数阵空间同样存在正交矢量谱估计方法。采用相关阵SVD逼近技术,可使系数阵正交矢量方法不仅具有很高分辨率,而且具有很好的统计稳定性。最后将二维的结果移植到一维,并在一维中进行了计算机模拟,模拟结果表明新方法比现用的一些方法为佳。     

一种新的基于 EEF 准则的空间声源个数估计算法

针对指数嵌入族（ Exponentially Embedded Families ,EEF）准则在快拍数小于阵元数情况下无法估计声源个数的问题,本文提出一种新的空间声源个数估计算法。首先通过球麦克风阵列采集空间声场高阶信息,建立球阵列信号模型,将声源个数估计扩展到三维空间。继而将观测信号空间分解为信号子空间和噪声子空间,利用最小均方差（ Minimum Mean-Squared Error ,MMSE）方法估计观测信号空间及噪声子空间的协方差矩阵,确保矩阵估计的一致性和准确性。在此基础上改进似然比函数,同时引入新的自由度计算,使得算法在快拍数小于阵元数的情况下能有效估计声源个数。仿真结果表明,在进行空间声源个数估计时,相对于EEF准则,新的算法不仅适用于快拍数小于阵元数情况,同时提高了估计准确率。     

空间重采样法恒定束宽波束形成器设计

本文视均匀线列阵为连续线阵的均匀离散采样，将宽带方位估计中的空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中，并从滤波器设计的观点出发，将阵元权系数等效为空间滤波器的脉冲响应，提出用恢复公式计算不同频率所对应的阵元权系数，从而利用频域波束形成的方法完成恒定束宽波束形成器设计。     

一种低复杂度的信号子空间拟合的新方法

提出一种低复杂度的信号子空间拟合的新方法.证明了多级维纳滤波器的匹配滤波器(或降维矩阵的列矢量)可以张成一个压缩信号子空间.利用其与Krylov子空间等效这一特点,推导出信号子空间拟合一个新的基本公式,进而建立信号子空间拟合一个新的准则函数.分析表明,压缩信号子空间可以由降维矩阵的列矢量有效地张成,而且计算降维矩阵只需要多级维纳滤波器的若干步前向递推,所以本文方法的运算量和复杂度均较小.最后,计算机仿真验证了本文方法的有效性.     

宽带数字波束形成雷达的高精度延时补偿新方法

采用宽带信号的相控阵雷达可获得很高的距离分辨率,将广泛用于下一代多功能雷达系统中。传统窄带相控阵体制很难解决宽带相控阵雷达的空间色散和孔径渡越问题,尤其在宽带相控阵雷达做宽角扫描时,必须在阵元或子阵间使用精确的时延补偿。文中提出了一种实现高精度宽带相控阵延时补偿的新方法。该方法采用一种有效的可变分数延时滤波器新结构,即泰勒结构。该结构相对于传统的Farrow结构的主要优点是减少了乘法器和加法器的数量,降低了可变延时滤波器系数的计算难度。试验证明,新的方法能实现精确的宽带波束扫描,可应用于接收和发射数字波束形成的工程实现。     

Improving resolution for array processing by new array geometry andspatial filter

A new array processing method based on a new array geometry and a spatial filter to improve the resolution is presented. The array aperture can be increased by the new array geometry. The spatial frequency aliasing can be removed and the effective signal-to-noise (SNR) can be raised by the spatial filter. Simulation results are presented to illustrate that the performance obtained by the new method is much better than that obtained by the existing methods     

EIGNVALUE SHIFT SUPPERRESOLUTION ALGORITHM

This paper provides a new approach to spatial spectral estimation, called eigenvalue shift superresolution algorithm. This method avoids the inverse covariance matrix. It can be applied to the processing of data received by spatially distributed array of sensors.     

一种多径环境下基于四阶累积量的阵列扩展测向方法

本文分析了基于四阶累积量的测向方法不能正确测量多径信号方向的原因，提出了一种多径环境下的基于四阶累积量的新型测向方法。该方法利用零点领处理方法抑制多径信号，然后采用四阶累积量进行阵列扩展测向。计算机模拟结果表明该方法在多径环境下具有良好的性能并且可能实现对足够多的信号进行测向。     

A NOVEL UNIVERSAL PREPROCESSING APPROACH FOR HIGH-RESOLUTION DIRECTION-OF-ARRIVAL ESTIMATION

A novel universal preprocessing method is proposed to estimate angles of arrival,which is applicable to one-or two-dimensional high resolution processing based on arbitrarycenter-symmetric arrays (such as uniform linear arrays, equal-spaced rectangular planar arraysand symmetric circular arrays). By mapping the complex signal space into the real one, the newmethod can effectively reduce the computation needed by the signal subspace direction findingtechniques without any performance degradation. In addition, the new preprocessing scheme itselfcan decorrelate the coherent signals received on the array. For regular array geometry such asuniform linear arrays and equal-spaced rectangular planar arrays, the popular spatial smoothingpreprocessing technique can be combined with the novel approach to improve the decorrelatingability. Simulation results confirm the above conclusions.     

机载多通道天线SAR自适应杂波抑制

本文通过分析多通道天线SAR的空间几何关系,建立了完善的多通道天线SAR回波信号模型,提出了基于相控阵天线空域阵元混迭式结构形成多个接收通道天线的多通道天线SAR自适应杂波抑制方法和实现结构.理论分析和计算机仿真结果表明,利用多通道天线技术并结合时空二维自适应杂波抑制技术,可以在进行机载SAR成像中对慢速运动目标具有良好的检测性能.     

一种通用的高分辨率波达方向估计预处理新方法

本文提出了一种通用的高分辨率波达方向估计预处理新方法。它适用于任意中心对称阵列(如等距线阵、等距矩形面阵和对称圆阵等)的一维或二维高分辨处理。新方法在无性能损失的前提下将复信号空间映射到实信号空间上来处理。这样就有效地减少了信号子空间类高分辨率测向方法所需的运算量。此外,新方法本身对阵列接收信号还有一定的去相干作用。对于等距线阵和等距矩形面阵这类规则阵列,可将常用的空域平滑预处理方法与新方法相结合以进一步提高去相干能力。仿真结果证明了上述结论的正确性。     

机载相控阵雷达近程杂波抑制新方法

针对机载相控阵雷达近程杂波抑制,提出了利用俯仰和差波束进行空域滤波的自适应算法。为消除近程杂波距离依赖性对杂波抑制性能的影响,该算法在不同的距离单元分别形成不同的俯仰和差波束;与目前的单元空域俯仰滤波算法相比,降低了自适应权的维数和计算复杂度。由于该算法仅利用雷达收发的第一个填零脉冲回波作为计算自适应滤波权系数的样本数据,避免了远程杂波对自适应权系数的影响。仿真实验证明,在无外界强干扰的情况下,新算法可以将近程杂波完全抑制。     

用于测向测速的二维谱估计方法

雷达应用领域中的一个重要问题是测向测速,精确地测定多普勒频率和方位角能够实现对目标回波信号的高分辨率处理,从而进行目标跟踪。本文提出一种超分辨的二维谱估计方法,它利用的是阵列处理技术,对天线接收数据进行本征分析,将信号数据张成一个空间并对其进行分解,根据正交原理分割成信号子空间和噪声子空间,构造出噪声本征矢量,利用信号子空间与噪声子空间的正交性,在空间谱上形成极值点,从而达到对方向和速度的二维高分辨率估计。该方法应用于相控阵雷达信号检测,可以精确地测定多普勒频率和方位角度,提取多个空间运动目标的二维信息。文章的最后给出了计算机模拟成像结果,验证了算法的有效性。     

空间信号二维到达方向估计的新方法

特殊的阵列几何结构和灵活的阵列输出信号四阶累积量矩阵定义不仅使多个空间信号二维到达方向估计无需谱峰搜索且自动配对,而且使阵列孔径大大减小和适合任意高斯噪声环境。计算机模拟结果证实了方法的可行性。     

Virtual array synthesis method for planar array antennas

A new array antenna synthesis method, which we call the virtual array synthesis method, is presented. In this method, the excitation values of a virtual array are synthesized using some known synthesis method. The geometry of the virtual array can be chosen so that there will be a suitable synthesis method for that geometry and the synthesis of the virtual array can be done accurately enough. In the synthesis method presented, the excitation values of the virtual array are transformed into the excitation values of the actual array geometry. Matrix operations are simple and large arrays can be easily synthesized