Polarization filtering technique based on oblique projection

在干扰信号为完全极化信号的条件下,基于斜投影滤波技术,为了研究双息信号极化敏感阵列的抗干扰性能,利用信号的极化矢量满足列满秩的特性,构建所需的斜投影滤波算子,利用算子与特定运算的性质,抑制掉干扰信号,完整保留期望信号. 利用矩阵共轭转置,矩阵求逆以及特征分解等矩阵运算,推导出了针对双息信号滤波的斜投影算子,并对算法进行仿真. 同时分析到达角、极化参数估计误差等因素对阵列滤波性能的影响. 仿真结果验证了该算法可以有效抑制双息信号中的干扰信号.

     

斜投影三维极化滤波

为解决传统三维极化滤波造成的高频地波雷达目标信号极化损失和相位失真,提出一种基于斜投影的三维极化滤波方法,利用目标和干扰的矢量信号分别构建信号和干扰矢量子空间,使用斜投影算子作为滤波矢量进行三维极化滤波.与传统的三维极化滤波相比,基于斜投影的三维极化滤波方法在完全滤除干扰信号的同时对目标信号的幅度和相位不产生影响,有效提高了滤波器输出信号和干扰噪声功率之比(SINR)及信号相参性.仿真结果证实了该算法可以有效抑制高频地波雷达中的干扰信号.     

交替极化敏感阵列投影滤波性能分析

针对基于极化敏感阵列的传统投影滤波中阵列结构设备量大、对极化参数要求高以及无法确定滤波损失量等问题,以交替极化敏感阵列为信号接收模型,在设备量减半的情况下也可有效滤波,解决了极化敏感阵列结构性价比较低的问题.同时对传统投影滤波算法做了改进,新的斜投影滤波在期望信号极化参数未知的情况下推导出斜投影滤波算子,再利用该算子提取干扰信号,然后利用对消原理获取纯净的期望信号,有效地解决了传统斜投影滤波对极化参数要求较高的问题;而新的正交投影滤波通过构造正交投影滤波算子,可以确定滤波损失量的变化情况.分析结果表明:改进的斜投影滤波,可以有效地滤除干扰信号,极大地拓展斜投影滤波的限制条件;改进的正交投影滤波可以获得滤波损失量,具有重大的理论意义.     

基于斜投影算子的压缩域滤波法

通过对压缩感知和压缩域信号处理技术的研究,提出了一种基于斜投影算子的压缩域滤波法,在不精确已知目标信号稀疏位置的情况下,利用测量矩阵信息,构造斜投影滤波算子来完成干扰信号的滤除功能,从而达到直接利用压缩测量值不经信号重构而进行滤波的目的.理论分析了该方法的有效性.实验仿真结果表明,该方法能在压缩域有效地滤除非目标信号,并且相比于正交投影算子滤波法具有更好的性能.     

基于斜投影极化滤波的高频雷达电台干扰抑制

为进一步扩展可有效抑制短波电台干扰的极化滤波在非正交极化情况下的应用范围,提出了一种新的极化滤波方法,将目标和干扰信号的极化参数分别看做干扰子空间和信号子空间,构造斜投影算子形成斜投影极化滤波器,进而在时域和频域利用斜投影极化滤波器来消除干扰。理论分析和仿真结果表明该算法方便、有效,可对高频地波雷达系统中的电台干扰进行有效的抑制,是传统极化滤波器的推广。     

基于传播算子的ESPRIT极化参数估计算法

针对极化敏感阵列参数估计过程中需要奇异值和特征值分解,以及低信噪比下估计误差偏大的问题,提出基于传播算子的二维旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT)算法,改进算法引入非圆信号共轭相关统计信息构造一组新的接收数据,将这组新数据与真实数据重构组合求得噪声子空间;采用ESPRIT算法将信号子空间分块得到旋转不变因子,无须特征值分解和谱峰搜索,实现信号空间到达角(direction of arrival,DOA)和极化角的精确估计.所提算法在参数估计性能上要优于经典算法,在低信噪比情况下均方误差较小,并且可降低计算量,最后由Matlab仿真验证所提算法的有效性.     

双平行线阵中基于Euler变换传播算子的二维DOA估计算法

针对极化敏感阵列参数估计过程中需要奇异值和特征值分解,以及低信噪比下估计误差偏大的问题,提出基于传播算子的二维旋转不变子空间（estimation of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT）算法,改进算法引入非圆信号共轭相关统计信息构造一组新的接收数据,将这组新数据与真实数据重构组合求得噪声子空间;采用ESPRIT算法将信号子空间分块得到旋转不变因子,无须特征值分解和谱峰搜索,实现信号空间到达角（direction of arrival,DOA）和极化角的精确估计.所提算法在参数估计性能上要优于经典算法,在低信噪比情况下均方误差较小,并且可降低计算量,最后由Matlab仿真验证所提算法的有效性.

     

信号稀疏表示下的空域-极化域参数估计

为提高二维波达方向(DOA)和极化参数的估计精度,利用入射电磁波信号在空域分布的稀疏性,提出了一种基于信号稀疏表示的空域-极化域参数估计新方法。首先,利用基于中心共点的偶极子和磁环对阵列接收到的电场分量和磁场分量,构建了不包含极化参数的新的协方差矩阵。然后,将该协方差矩阵矢量化,得到其矢量形式的稀疏表示模型,并通过稀疏重构算法获得了波达方向估计结果。最后,结合电场数据分量与磁场数据分量的互协方差矩阵,构建包含极化参数的矢量化观测数据模型,并采用全局最小二乘法计算得到入射信号的极化参数估计结果。计算机仿真结果表明,本文算法可以有效地估计入射信号的波达方向和极化参数,具有较高的估计精度和较强的角度分辨能力。     

地震信号滤波器滤波性能研究

为了有效地抑制地震信号中的干扰信号、增强有效信号、提高地震资料信噪比,利用Matlab软件设计了无限冲激响应和有限冲激响应数字滤波器.分别对理论与实际地震信号进行滤波试算,验证了数字滤波器的稳定性与可靠性.     

一种基于极化敏感阵列的短波多径合成方法

短波经电离层反射后产生的多径具有不同的极化状态。为充分利用多径信号间的极化差异改善短波通信质量,提出一种基于极化敏感阵列的短波多径合成方法。首先用改进的极化空间多重信号分类（Multiple Signal Classification,MUSIC）算法实现每条径到达角、极化参数估计,采用估计的参数设计滤波器分离出每一条信号单径,将各条径的时频参数补偿对齐,对分离出的多条径按最大输出信噪比进行接收波形合成。理论分析和仿真实验表明,所提方法分离出的单径相比极化空间最小方差无失真响应（Minimum Variance Distortionless Response,MVDR）方法具有信噪比上的提升,并且能够通过多径间的合成在单径的基础上获得信噪比的增益,改善信号质量。     

用斜投影法解决相交的几个问题

运用斜投影法解决直线与平面,直线与锥面、平面与斜棱锥,平面与椭圆柱,正圆锥与椎圆柱等相交,求交点,交线的作图问题。     

基于斜投影算子的压缩采样匹配追踪算法

斜投影匹配追踪算法较正交匹配追踪算法针对非正交字典的重构能力有了大幅提高,但受噪声影响大。该文通过投影矩阵迭代公式导出斜投影匹配追踪算法,并引入回溯的思想,提出基于斜投影算子的压缩采样匹配追踪算法,有效降低了噪声的影响和非正交投影产生的误差,提高了重构精度。仿真结果表明,算法的重构效果优于其它同类算法。     

画法几何中一般位置等倾直线投影特性的探讨

运用几何学,通过证明对一般位置等倾直线投影图像,投影特性及空间各种各样的等倾直线位置进行推导,归纳,从中总结出一般规律,最后给出结论。     

基于HHT的心电信号滤波算法的研究

针对心电信号具有非线性、非平稳弱信号的特点,借鉴小波滤波算法的思想,基于HHT变换,提出一种去除噪声对应尺度细节分量和阈值相结合的HHT心电滤波算法.并借助MATLAB仿真平台,采用同一阈值函数,对含噪心电信号分别运用小波滤波算法和基于HHT设计心电滤波算法进行滤波仿真比较.最后以MIT-BIH心律失常数据库中的提供的含噪心电信号作为数据源,进行仿真滤波实验,验证了HHT滤波算法对心电信号的基线漂移、工频噪声、肌电干扰去除的有效性.     

梯度投影法求解压缩感知信号重构问题

将结合Barzilai-Borwein步长和非单调线搜索的梯度投影法用于压缩感知信号重构.分析了Barzilai-Borwein步长计算方法,结合其特点给出了非单调线搜索方法,为降低线搜索对算法性能的影响,引入了自适应的策略,最后给出了算法收敛性分析.实验结果表明,该算法能很好地重构不同稀疏度的信号,且在相同条件下,计算效率优于经典的基追踪法、正交匹配追踪和其他梯度投影法.     

圆形极化阵列到达角和极化参数估计

为了放宽布阵条件,解决现有方法存在的相位模糊问题,采用旋转不变信号谱估计算法研究了基于均匀圆形极化阵列的信号参数估计.利用子空间理论,并根据导向矢量的特点得到相邻阵元间的相位差估计,消除了相位模糊;利用沿z轴方向放置的电偶极子阵列导向矢量和磁偶极子阵列导向矢量之间的关系,通过矩阵运算给出了信号极化和到达角估计的最小二乘解,该算法不需要搜索运算和参数配对运算,仿真实验结果验证了该算法的有效性.