四阶累积量阵列扩展的传播算子测向方法

针对MUSIC-LIKE方法中累积量矩阵存在大量冗余数据的问题,提出了一种四阶累积量与最小冗余线阵相结合的传播算子测向方法.分析了四阶累积量进行阵列扩展的原理,通过将四阶累积量应用于最小冗余线阵,摒弃了原MU-SIC-LIKE方法应用于均匀线阵中的大量冗余数据,并且获得了比MUSIC-LIKE更大的阵列扩展能力,同时结合传播算子方法,用线性运算代替特征分解求得噪声子空间,减小了计算量,缩短运算时间.论证了四阶累积量适用于最小冗余线阵及传播算子方法的原理,仿真实验验证了其在阵列扩展、测向性能及计算量的优越性.     

非圆信号的四阶累积量测向新方法

针对传统基于四阶累积量的非圆信号测向方法存在阵列扩展不充分或者有数据冗余等问题,利用四阶累积量的阵列扩展特性,提出了一种阵列充分扩展且无数据冗余的非圆信号测向新方法.根据信号的非圆特性,新方法充分利用了阵列接收数据及其共轭数据来构造四阶累积量矩阵,实现了阵列的充分扩展并且使扩展后的等效阵元数进一步增加;此外,通过巧妙地利用四阶累积量矩阵的结构特征,降低了算法的计算量.理论分析和实验仿真结果表明,所提方法具有计算量小、阵列扩展能力强以及分辨率高等优良性能.     

虚拟阵列的四阶MUSIC算法研究

研究一种基于四阶累积量的虚拟阵列扩展技术,以扩大阵列的处理孔径和空间自由度,提高方位估计性能.由于累积量域导向矢量的冗余项可等效为特定位置处假想阵元(虚拟阵元)的响应,因而利用高阶累积量可虚拟扩展阵列孔径,利用四阶累积量与二阶统计量的转换关系,对具有等效阵元互相关的累积量作合并平均处理,可得到虚拟扩展阵列的协方差矩阵,对虚拟协方差矩阵采用MUSIC算法作方位估计.数值分析和湖试处理结果表明,虚拟阵MUSIC算法能有效提高分辨率,减小方位估计方差,并能提高空间有色高斯噪声下的性能和稳健性.     

利用最小冗余对称阵列的近场源定位算法

在阵元数目有限的情况下,针对近场源定位中的阵列孔径和阵元数损失问题,文中突破阵元间距为1/4波长的限制,提出了基于最小冗余对称阵列的协方差矩阵重构算法．该算法构建只与方位角有关的四阶累积量矩阵,通过多重信号分类算法来估计信号方位角;然后根据估计出的信号角度在距离维上进行搜索,估计出距离参数．该算法扩展了阵列的孔径,提高了阵列的自由度．仿真结果表明,该算法可以估计更多的信源数目,拥有较高的估计性能和空间分辨率,且只需进行一维搜索,避免了二维参数配对．     

基于特征空间算法的非圆相干信源DOA估计

针对非圆相干信号的解相干问题,给出了一种新的特征空间算法(eigenspace-direction of arrival,ES-DOA)。利用信号源的非圆特性,虚拟地扩展了阵元个数,使阵列信息增至扩展前的两倍,对信号源数目的估计突破了M-1(M为阵元数)的限制;将信息量加倍后的协方差矩阵加以重构,给出一种新的特征空间算法进行解相干,最大限度地利用了噪声子空间与信号子空间的信息,避免了空间平滑思想的阵列孔径损失及最大似然算法运算量过大的问题;该方法还对信号源功率进行了估计,提高了对小能量信号的估计成功概率。仿真结果表明,该方法对波达方向估计具有很好的鲁棒性。     

基于RARE-Cumulant的互耦校正和DOA估计

基于四阶累计量及RARE(RAnk reducee quation)变换,结合均匀线阵互耦矩阵的特殊性,提出了一种新的互耦校正及波达方向估计算法。虽然四阶累计量比传统的二阶方法算法复杂,却扩展了阵列孔径,提高了在色噪声背景下DOA估计精度,而互耦系数并未因增加了虚拟阵元而增多。RARE变换将互耦系数与波达方向参量分离,有效地实现了多维参数估计的降维处理,减小了多维参量估计的计算量。仿真实验表明,在高斯色噪声背景下,本文方法计算量小,而且估计能力明显优于二阶去耦算法和传统的四阶方法。     

一种基于波束域最大非冗余矩阵的四阶高分辨DOA估计算法

在非白噪声背景下,基于二阶统计量的高分辨方法性能较差。基于四阶累积量的高分辨方法能较好地抑制空间高斯噪声,但其运算量较大。文献[9]提出了一种基于四阶累积量的波束域MUSIC方法,降低了运算量,但其四阶累积量矩阵仍存在较多的冗余元素。为了进一步降低运算量,提出了一种波束域最大非冗余四阶累积量矩阵。仿真分析和实验结果表明,与波束域四阶累积量MUSIC方法相比,论文所提方法在保证估计性能的同时减小了运算量。     

基于修正ESPRIT算法的二维DOA估计

针对二维ESPRIT算法在求解相干信号的时候存在较大的阵列冗余度,为了降低计算量,提高算法的解相干能力,在双排平行均匀线阵的基础上,介绍了一种二维修正ESPRIT算法.通过对子阵的合并,摒弃了原协方差矩阵中的冗余数据,使得新构成的协方差矩阵的维数比原来下降了近33%,从而降低了特征值分解的维数,并且新构成的协方差矩阵可以对接收数据进行共轭重排再利用.理论分析和仿真实验表明,该算法降低了计算量,提高了对非相干信号的估计准确度,同时具有一定的解相干能力.     

色噪声下非均匀线阵的快速方位估计

研究了色噪声下非均匀线阵DOA估计的快速算法。通过合理设置阵元间距,解决了非均匀线阵的空间模糊现象,然后基于转换矩阵法,通过对阵列数据相关矩阵进行预处理,消除了色噪声对方位估计的影响,最后利用线性运算得到噪声子空间,可以大大降低方位估计的运算量。计算机仿真结果证实了该方法不仅运算量小,而且在低信噪比下,分辨性能依然很好。     

近场源频率、二维到达角和距离的联合估计

文章基于四阶累积量提出了一种多个独立非高斯窄带近场源频率、二维到达角和距离的联合估计算法。该算法首先构造六个四阶累积量矩阵,由它们组成五个矩阵对,然后对五个矩阵对进行广义值分解并对广义特征值进行配对,由配对后的广义特征值求得中间参数,最后由中间参数解出各个近场源的参数。该算法无需任何搜索,而且只需五个阵元放置在固定的位置,对阵列的其它阵元并无要求。由于采用四阶累积量,所以该算法适用于任意高斯噪声环境。计算机仿真结果证实了该算法的有效性。     

二维数组数据结构分析

在逻辑上，二维数组可以用两种不同的方式表示，矩阵表示每个元素是独立的，而数组的数组则表示每行中的元素为一个整体。两种形式的二维数组在C语言中都可以在概念的层面上用typedef定义，根据不同的二维数组可以创建矩阵、数组的数组、字符串数组、动态矩阵等不同的数据结构。这些不同的数据结构的二维数组可广泛应用于科学、工程和数学领域。     

阵列的采样及折叠分析

本文将首次把伪随机序列分析中常用的采样及折叠方法,系统地引入高维最佳2元阵列的研究之中,并得到了一些新结果。例如:1)给出了构造高维最佳2元阵列的几种新方法;2)证明了一类最佳2元阵列是不存在的。     

单元间距与单元形状对阵列天线辐射影响研究

针对阵列天线辐射的问题,对不同阵元间距与不同阵元形状情况下的阵列天线辐射进行了仿真模拟,得到了阵元间距与阵元形状等因素对阵列天线辐射场分布的影响特征与规律。仿真测试表明,在X波段,辐射范围随着间距增大而变大,随阵元口径增大而增大。研究结果可为新型反射阵列天线的设计提供一定的理论依据和借鉴。     

自适应LMS算法在实时阵形估计中的应用

本文利用具有窄带引导信号的ＬＭＳ算法估计柔性天线阵各阵元的相位，能够自适应地确定时变的控制矢量，可以为动态波束形成提供阵形信息。文中提出了求解各阵元坐标的两种算法，经计算机仿真及对实际数据的处理结果表明，所用方法算法较简洁、所需条件较易得到满足，可以满足一般阵处理技术中对阵形估计的精度要求．     

电流检测式静电探测器的信号特征及阵列模型

阵列方法广泛应用于遥感遥测等众多领域的定位问题上.在静电探测器阵列系统中,利用平面传感器将静电信号转换为电流信号进行检测的电流检测式静电探测器具有其独特的信号特征,具备构成阵列模型的基本条件.经实验证明针对静电传感器的定位阵列模型方法可行.分布式静电探测器阵列定位系统在不改变系统的硬件条件和资源配置的情况下,大大提高了系统的定位精度,降低了静电探测系统的误差.     

基于电磁矢量传感器阵列的空间谱估计

提出了基于电磁矢量传感器阵对非相关信源的Capon和Music空间谱的解析表达式.对比基于电磁标量传感器的空间谱,分析了基于矢量传感器阵的DOA(D irection ofArrival)估计方法的改善.根据阵列信号处理原理,对单个电磁矢量传感器分析,并进行DOA估计.通过计算机仿真表明矢量传感器阵对DOA估计比标量传感器阵有更高的分辨能力.     

麦克风阵列拓扑结构对语音增强系统性能影响的理论分析

在免提通信系统中,麦克风阵列往往用于噪声和混响环境下的语音拾取。基于常用的麦克风阵列拓扑结构,推导了一个麦克风空间摆放对麦克风阵列性能影响的准则。仿真试验结果验证了理论分析的结论,即麦克风阵列的拓扑结构的确影响着语音增强系统的性能,优化的麦克风阵列摆放可以在一定程度上改善语音质量。     

一种新型的线阵几何设计技术

提出了一种基于最小干扰抑制比技术的线阵几何设计方法,它不同于传统的等间距设计方法.首先提出一个干扰抑制比的概念,并基于此构造了一个非线性代价函数,利用最速下降法,通过最小化该代价函数,求得线阵几何的最优解.仿真表明,该方法可以大大改善天线阵列的干扰抑制能力,降低旁瓣水平,减小主瓣宽度,增加阵列孔径.     

共享孔径多功能宽带阵列天线研究

提出了一种基于子阵天线方向图频谱能量匹配的多子阵交错共享孔径宽带阵列天线设计方法.利用直线阵列天线单元激励与方向图之间存在傅里叶变换的关系,推导出子阵天线工作频率与单元激励之间的解析关系,在匹配各子阵天线激励值的基础上,采用密度加权阵的原理确定子阵天线单元的位置,实现不同工作频率下的子阵天线稀疏交错优化布阵.理论分析与实验仿真证明,该方法能够有效地抑制不同工作频率下子阵天线方向图的旁瓣峰值,使工作在不同频率下稀疏交错布阵的子阵天线方向图旁瓣峰值近似一致,抑制了栅瓣的产生,有效地拓宽了阵列天线的工作频带,实现了宽带阵列天线优化设计.     

阵列天线阵元互耦的一种校正方法

提出了一种阵列天线阵元间互耦的补偿方法．该方法避开了天线阵列互阻抗难于准确测量的问题,通过在无互耦的理想阵列模型下逼近实际测量得到的方向图,求得阵列的互耦矩阵,并利用该矩阵消除互耦对阵列综合的影响．仿真结果表明了这种方法的正确性和有效性．