基于子空间匹配追踪的LFM信号的DOA估计

DOA估计是阵列信号处理中的热点。文中针对LFM信号的DOA估计算法采样数据量大,在低信噪比情况下估计效果不理想的问题,提出了基于子空间匹配追踪的LFM信号的DOA估计。该方法通过子空间匹配追踪算法将信号投影在子空间上,求出最大投影,最终估计出LFM信号的DOA。此外,改进后的空间匹配追踪算法,还解决了原算法收敛速度慢、会出现过匹配现象的问题。经仿真验证对比,该算法估计DOA的过程中匹配次数远小于匹配追踪的过程中,且在较低的信噪比下能估计出DOA。     

OFDM信道估计中基于随机导频的OMP算法研究

信道估计是正交频分复用（OFDM）系统中非常重要的一个环节,准确的信道状态信息是数据可靠接收的重要保证.文中具体采用基于随机导频的正交匹配追踪算法（OMP）对OFDM系统进行信道估计,通过与最小二乘（LS）算法性能对比,验证了OMP算法可以使用更少的导频获得较好的估计性能.并仿真分析了OMP算法对先验信道稀疏度的依赖程度,为实际应用提供了一定参考意义.     

基于压缩感知的LFM雷达信号回波盲稀疏度估计

由于压缩感知理论用于LFM雷达中要预先给出信号稀疏度,提出了自适应正交匹配追踪算法(AOMP),该方法可用于处理LFM雷达回波信号。在稀疏度即目标数目未知时,由不同发射信号通过延时进而相加来构造冗余字典。AOMP算法是依据残差之差的相对能量小于设定的停止门限来自适应终止稀疏分解过程。理论分析和仿真结果表明,存在噪声时,AOMP算法优于OMP算法,明显提高重构算法的重建概率。当回波信号的距离分辨率匹配字典的距离分辨率,冗余字典结合AOMP算法可有效处理LFM雷达回波信号,具有广泛的应用价值。     

宽带压缩感知信号源个数估计算法

基于压缩感知的信号采集系统是目前宽带信号采集的重要发展方向,将其应用于通信侦查或频谱监测等宽带接收任务时,接收信号实际是处于宽带范围内的多个时域重叠的窄带信号,此时多分量压缩感知信号中的信源个数是后续信号处理的关键。本文针对调制信号在双频率平面具有稀疏性和可区分性,提出一种基于重构稀疏循环谱特征的信源个数估计算法。算法以重构误差的变化率作为迭代终止条件,应用改进的正交匹配追踪算法重构混合信号的循环谱,并应用循环谱的对称性实现信源个数估计。仿真表明,算法在-12dB条件下,信源个数估计准确率可以达到99%。      

基于压缩感知的OFDM宽带短波信道估计方法研究

为了提高OFDM宽带短波信道估计的精确性,针对短波信道固有的低稀疏性,在将压缩感知理论应用于OFDM宽带短波信道估计的基础上进行OFDM短波信道的稀疏建模,接着提出需要解决的问题,进而提出采用正交匹配追踪(OMP)算法进行短波信道的重构。通过仿真实验证实,与传统信道估计算法中的最小二乘(LS)算法比较,可以达到在使用更少导频的情况下提供更好的短波信道估计性能的效果,从而提高短波系统的频带利用率。     

LTE-A基于压缩感知的信道估计

针对在多普勒环境下LTE-A(改进的长期演进)系统时频域二维稀疏信道的特性,根据导频在时频域的分布以及二者之间的相关性,通过将搜索空间分解为时域上OFDM(正交频分复用)符号间和频域上子载波间范围,提出了一种基于OMP(正交匹配追踪)算法改进压缩感知的信道估计。仿真结果表明,改进的OMP算法较原始算法具有更低的MSE(均方误差)。     

基于GPU并行计算的OMP算法

重建算法在压缩感知理论中有着重要的作用,经典的正交匹配追踪(OMP)重建算法在每次迭代中对已选择的原子进行正交化处理以加速算法的收敛速度,但同时增加了算法的计算复杂度。针对这一问题,提出了一种基于图形处理单元(GPU)并行计算的OMP算法,重点对算法中复杂度高的投影和矩阵求逆部分在GPU平台上进行并行设计。实验结果表明基于GPU的并行OMP算法相对于其串行算法加速比可以达到30~44倍,有效地提高了算法的计算效率,拓宽了该算法的应用范围。     

基于压缩感知OMP改进算法的图像重构

正交匹配追踪(OMP)算法中迭代次数严格依赖信号的稀疏度K值,迭代次数选取适当会重构出高精确的图像,反之则会对图像重构质量造成严重影响.针对这一问题,提出了一种根据残差值的相对极差来确定最佳迭代次数的新方法.该方法要求在同一次迭代中对一幅图像的所有列同时进行迭代计算,根据极差的相对差值与门限值比较来确定最佳迭代次数,从而达到提高重构精度,消除对稀疏度K值依赖的目的.理论分析和仿真结果表明,改进的OMP算法比原有算法有更理想的重构效果,有更高的重构精度.     

基于CS的LFM信号脉冲压缩实现算法研究

针对传统的脉冲压缩方法存在着副瓣降低与主瓣展宽的矛盾问题,基于压缩感知理论提出了一种实现对LFM信号脉冲压缩的CS脉压算法。首先在分析传统脉冲压缩与压缩感知的关系的基础上,构建了适用于复数域重构的稀疏基,然后提出了采用构建的稀疏基结合平滑0-范数算法实现脉冲压缩的算法,最后证明了所提的算法脉压后信号不仅能重构出回波的幅度,且保留了信号的相位信息,最后对研究的算法从幅度、相位的重构精度以及重构误差等方面进行了仿真,仿真结果表明CS脉压算法能够在不降低距离分辨率的同时达到降低副瓣的目的,同时能保留回波信号的相位历程,具有较高的重构精度。     

基于MP分解的宽带LFM信号参数估计

将MP分解应用于宽带阵列信号处理中,提出一种针对线性调频信号(LFM)参数估计新算法.根据LFM信号形式建立过完备原子库Gf,其中原子参数由起始频率和调频斜率决定,将阵列参考阵元接收数据在Gf上作MP分解,获得各个信号的起始频率和调频斜率参数,从而得到宽带信号的具体形式;在上一步频率参数估计的基础上,根据阵列结构建立过完备原子库Gθ,其中原子参数由到达角决定,将阵列全部阵元接收数据在Gθ上作MP分解,实现信号DOA估计.新算法估计性能优于传统空间时频分布(STFD)方法,尤其在低信噪比、多信源情况下仍然有较高的估计精度.计算机仿真结果验证了算法的有效性.     

基于正交匹配追踪的欠采样LFM信号参数估计

受限于目前数字采样水平,对宽带线性调频(LFM)信号进行欠采样参数估计具有重要的研究价值。该文基于线性调频信号具有近似矩形的幅频特性,对其频谱的差分过程进行处理,采用正交匹配追踪算法有效提取欠采样信号频谱的边缘信息,实现在欠采样环境下的宽带线性调频信号起始频率和终止频率的估计,具有较高的估计精度,仿真实验证明了其有效性。     

基于FrFT的LFM信号检测与参数估计算法

针对线性调频(Linear Frequency Modem,LFM)信号的快速检测和高精度参数估计问题,在分析LFM信号特征和分数阶傅里叶变换(FrFT)原理的基础上,基于快速解线性调频技术,提出了一种LFM信号检测和参数估计算法,该算法将LFM信号检测由二维搜索转换为一维搜索,从而有效地减少了运算量。仿真结果表明,算法在低信噪比下具有良好的参数估计性能。     

基于统计的近场声源定位方法

基于麦克风阵列的声源定位技术可以广泛应用于音视频会议、说话人跟踪与识别以及助听器等众多场合中。根据语音信号的短时平稳特性,文中提出了一种改进的基于MUSIC算法进行声源二维定位的方法。该方法按帧交叉进行声源数估计和声源方位估计,最后对多帧信号的估计值进行统计、平均得到最终的方位估计和较准确的声源数估计。仿真结果表明,这种方法能有效解决由于声源数估计不准确导致的峰值搜索时偏差较大的问题,并且具有良好的抗噪性能。     

基于Radon-Gabor变换的多分量LFM信号检测与参数估计

该文针对多分量线性调频(LFM)信号,首先提出一种新的变换RadonGabor变换;然后阐述了用RadonGabor变换对LFM信号进行检测和参数估计的基本原理,并结合逐次消去(Clean)技术提出了基于RadonGabor变换的多分量LFM信号检测和参数估计实用算法。计算机仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于DAF的多分量LFM信号参数估计

提出了将多分量LFM信号先分离,然后利用离散模糊函数(DAF)估计各信号分量参数的新方法。该方法还结合了基于Chirp-Z变换的频谱细化算法和多时延处理方法,能在较少的运算量下,准确地估计出各分量信号的参数,同时避免了直接利用DAF方法对多分量LFM信号估计时交叉项的影响。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于OMP算法的宽带频谱感知

频谱感知是认知无线电的一项关键技术,其能够检测出未被主用户占用的频谱空穴供次用户接入使用,提高频谱利用率.宽带频谱感知要求对数GHz 的带宽进行检测,过高的采样速率、大的数据量对现有的硬件设备提出了巨大的挑战.本文利用宽带频谱的稀疏性提出一种基于OMP算法的宽带频谱感知方法.该方法利用MWC采样实现对宽带模拟信号直接压缩采样;利用自相关矩阵对称分解特性和主用户信号独立性,得到有限维压缩采样信号模型,利用AIC/MDL准则估计稀疏度作为OMP算法迭代停止的条件,大大减少了算法复杂度;该方法不需要重构接收信号的PSD,直接在时域根据低速率采样信号,检测被占用信道.仿真结果表明,当带内信噪比大于9dB时,频谱检测概率高于90％.     

基于压缩感知的线性调频信号频率估计

基于压缩感知理论,测量了在不重构情况下线性调频信号的频率。算法根据信号的稀疏表示建立原子库,利用AIC(Analog-to-Information Conversion)技术完成对信号的压缩采样,在压缩域利用正交匹配追踪的算法进而优化重构稀疏系数,寻找出系数最大值所在的位置,而原子库中该位置原子的频率参量即为线性调频信号的频率参量。该方法在保证频率估计高成功率的前提下,大大减少了采样过程中的冗余和浪费,节省了存储空间,实验仿真验证表明该方法的可行性。     

基于循环相关变换的多径LFM信号检测与参数估计

该文针对多径条件下线性调频(LFM)信号,首先给出了信号模型,然后介绍了一种变换循环相关变换,接着结合逐次消去技术提出了基于循环相关变换的多径LFM信号检测和参数估计实用算法,该方法可准确地估计多径情况下LFM信号参数、各径时间延迟和衰减因子参数,有效地抑制了各径相关交叉项的影响。计算机仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于因子分析的信源数与噪声估计

 空间色噪声环境下的信源数估计是阵列信号处理研究的热点之一.本文引入因子分析(Factor Analysis)模型模拟阵列接收协方差矩阵,在色噪声条件下提出了基于最小均方准则求解构成协方差矩阵的因子,进而构造统计量判断信源数量并完成空间色噪声的估计.通过计算机仿真对比已有的其他方法,验证了本文提出方法的有效性和优越性.