宽带信号的角度谱恢复方法研究

本文利用栅瓣随频率漂移的特性和峰值分布的统计特性,构造了一种栅瓣滤波器.利用该栅瓣滤波器对宽频带波束输出滤波可以滤除栅瓣的影响.等间隔线阵的实验数据处理结果表明,在阵元间距是波长0.8~1.3倍相应的频段范围内,得到了较好的滤波效果.     

宽带谱相关时空DOA矩阵方法

本文提出了一种新的基于信号时空特征结构的二维DOA估计方法－－宽带谱相关时空DOA矩阵方法。该方法利用信号的循环平稳特性实现了对宽带信号的有效处理,同时通过空时变换将传统的一维空域处理拓展到了二维空间处理,更充分地利用了信号的时域特征,从而大大简化了阵列结构,提高了算法的性能。理论分析与仿真结果表明,该方法既继承了循环平稳方法在谱估计方面的优势,又具有原DOA矩阵方法无需二维谱峰搜索和参数配对的特点。     

空间谱在自适应干扰抑制中的应用

随着信息对抗的发展,敌我双方都开始使用大量雷达和干扰设备,电磁干扰环境日渐复杂,干扰抑制已成为亟须解决的难题。通常使用干扰对消技术与空间自适应干扰抑制技术来进行干扰抑制。针对空间自适应干扰中需要已知信号源波达方向（Direction Of Arrival,DOA）的问题,提出了利用空间谱估计测向技术进行自适应干扰抑制前的DOA估计。该做法不会额外增加系统的通道和硬件资源,且能同时估计多个信源的方向,测向精度高,稳定性好。该系统可以在无须辅助通道和其他干扰源先验信息的条件下,有效消除接收信号中的多个干扰分量,恢复原始通信信号。     

基于Chirp-z变换的快速谱峰搜索方法

为减少空间谱谱峰搜索过程的计算量,文章提出了一种先采用FFT算法进行预搜索,确定峰值的大概位置,然后再采用Chirp-z变换算法在峰值附近进行精细搜索以确定峰值精确位置的方法。经仿真试验,该方法能够有效提高搜索效率,减少计算量。     

一种基于麦克风阵列的声源定位算法研究

麦克风阵列声源定位广泛应用于视音频会议系统及枪声定位系统等领域。提出了一种基于最小熵值（ME）的麦克风阵列声源定位新方法,其特点在于利用最小熵值方法对麦克风阵列进行时延估计,并与离散网格方法相结合,对声源进行空间搜索。实验结果表明,在同等混响或噪声条件下,该方法定位优于广义互相关-相位变换方法（GCC-PHAT）。     

阵列测向中的精确高速并行谱峰搜索算法

概述了阵列测向中的MUSIC算法,分析了该算法在实现过程中各个步骤所占用总运行时间的比例关系,证明了谱峰搜索占用了MUSIC算法的绝大多数时间。提出了3种高效的谱峰搜索算法。根据仿真结论和硬件实测数据设计了应用流水线和数据交织处理并行技术的硬件实现体系结构。最后讨论了两种不同空间谱构造方法对波达方向估计精度的影响,并通过仿真进行了验证。     

风的大小对麦克风阵列雷声定位影响的模拟研究

针对雷声定位经常因环境因素影响导致定位出现偏差的问题,对环境因素中影响最大且最广泛的因素-风,进行实验验证和模拟仿真分析.首先提出风对麦克风平面阵列定位结果的影响模型和声源定向误差理论,通过实验验证了风对声源定位结果产生显著影响.基于波束形成算法,使用Matlab软件仿真分析风速大小对雷电声波传播速度和声源定位结果的影...     

自适应空域选择滤波分置阵列角度解模糊方法

分置式阵面雷达被广泛应用在一体化武器平台中.为解决长基线分置式阵面雷达主波束栅瓣造成的跟踪时目标角度模糊的问题,文中提出了一种自适应空域选择滤波的方法.该方法利用分置单阵面和、差信号构造空域滤波器优化接收方向图,在对栅瓣有效抑制的前提下,保证接收波束主瓣功率与波束宽度的稳健,实现了角度解模糊,保证了目标角度估计的准确性...     

利用有效相位模式计算任意阵列MUSIC谱的快速算法

针对任意阵列MUSIC谱的快速计算问题,提出了一种利用模式空间中有效相位模式(EPM)计算MUSIC谱的快速算法。利用空间谱计算时不同方向各阵元的空间相移因子构成一组新的方向向量,由于各方向向量与噪声子空间中特征向量的乘法计算具有循环卷积特性,从而可以利用DFT实现MUSIC谱函数的计算。新的方向向量可以等效为对相应的虚拟连续圆阵采样的结果,根据圆阵能激发的有效相位模式数远小于MUSIC谱的点数的事实,利用DFT计算MUSIC谱时只需要使用有效的相位模式参与计算,从而使计算量大幅度减小。根据方向向量的过采样特性,通过对方向向量进行抽取,利用抽取后的序列计算有效相位模式,进一步较小了计算量。通过仿真实验验证了提出算法的有效性。      

阵列误差下的波达方向估计

由于阵列误差的存在会降低波达角的估计精度,重点研究了迭代求解混合范数约束下的稀疏谱以提高估计精度。考虑一维线性阵列,首先建立了统一的优化函数,高精度地估计信号子空间;然后推导了误差矩阵向量化的方法,简化求解耦合误差和幅相误差的过程;最后推导了Khatri-Rao积下的扩展正交导向矢量,根据优化函数迭代求解空间谱估计。对比不同方法估计参数的均方根误差表明,通过设计优化函数迭代求解阵列误差、波达角等参数的精度较之现有方法有一定的提高。     

阵元位置误差对典型目标方位估计算法影响分析

波达方位估计技术是水声阵列信号处理的一个重要研究方向,主要应用于测向.在实际使用中,波达方位估计算法受阵形和海洋环境的制约,导致目标方位估计结果偏离理论值.其中阵元位置误差是波达方位估计技术难以避免的影响因素.针对阵元位置误差建立目标入射模型,分析了在y轴上、球体内服从高斯分布的位置误差对几种典型DOA算法的影响,得出位置误差均方差与目标方位估计结果误差的均值、均方差之间的关系,可为实际应用中目标方位估计结果提供参考.     

基于任意麦克风阵列的声源二维DOA估计算法研究

对基于麦克风阵列的声源定位技术进行了研究,分析了基于麦克风阵列的远场信号模型,并结合子空间的方法推导出了声源二维(水平角和俯仰角)DOA估计——2D-MUSIC算法,该算法适用于任意拓扑结构的麦克风阵列。利用MATLAB仿真工具,对几种典型阵列结构进行了对比分析,提出了2种新型的三维麦克风阵列:均匀球面阵和三维均匀直线阵。仿真结果表明,提出的DOA估计算法在二维的均匀圆阵、三维的均匀球面阵和三维均匀直线阵中,均能得到较好的DOA估计效果。     

基于空间谱估计的多干扰源分辨技术研究

为实现反辐射导弹分辨多个干扰源,根据空间谱估计原理,提出采用均匀圆形阵列天线结构对目标进行测向定位,并运用MUSIC算法估计其到达角,实现空域分辨。建立了基于均匀圆阵的二维DOA估计模型,讨论了角分辨算法在导引头中的具体应用。仿真结果证明了采用该方法能够有效分辨多个干扰源。     

基于空间谱的多天线盲频谱感知算法

现有的频谱感知算法主要在时间、频率以及地理空间维度进行检测,对角度维的利用尚不成熟。将多天线技术中的到达角（AOA, angle of arrival）估计算法应用到频谱感知领域,提出了2种基于空间谱的盲频谱感知算法,分别为最大—最小延迟相加谱值比检测和平均—最小延迟相加谱值比检测。利用空域匹配滤波的优势,新算法在低信噪比下得到了较高的检测概率,同时为角度维的频谱接入提供了AOA信息,从而提高了频谱利用率。此外,运用随机矩阵理论,推导了检测阈值和检测概率的理论值。仿真结果表明,在Nakagami-m信道下,提出的算法具有比现有盲感知算法更优的检测性能。     

基于角谱理论的频移插值法衍射计算

在衍射分布的离散计算中,当衍射距离增大时,满足抽样定理的抽样点数会随之增加,为了解决补零算法带来的计算量大、计算机内存溢出等问题,提出了一种频移插值法,在不改变抽样点数的情况下,获得更为丰富的频谱成分,计算每次插值后的光场分布,然后进行线性叠加,从而得到完整的衍射分布。结果表明,该算法可以避开衍射距离增大必须增加抽样点数这一离散计算限制条件,和传统补零算法相比,计算量极大地减小,并降低了对计算机内存的要求。     

基于均分阵元的空域平滑技术研究

空间谱估计是现代信号处理研究的重要课题,对于非相干信号的DOA估计,采用MUSIC就能取得好的分辨效果,对此算法进行了简要介绍.对于广泛存在的相干信号,直接采用MUSIC则存在很大的模糊性甚至失效,为了准确地进行DOA估计,必须经过预处理解相干.针对传统的空域平滑处理,提出了均分阵元的空间平滑技术,经仿真验证,新方法可行、有效,最后分析了该方法的优势和弊端.     

基于角谱衍射的离轴数字全息数值重建理论分析

分析了离轴数字全息的频谱分布,基于角谱衍射的方法进行离轴数字全息的重建,并通过频域滤波去除零级像、共轭像。理论分析表明该方法可用于离轴数字全息的准确重建。即使在菲涅耳近似不满足的情况下,该方法依然有效．可进一步用于数字全息的多平面和多角度的重建。     

双通道接收机空间谱估计中的理论实现

介绍了双通道接收机在空间谱估计技术中的实现方法,其是在单通道接收机空间谱估计测向理论的基础上发展而来。同时给出了一种易于实现的权微扰方法来获得阵列的协方差矩阵,并通过结合MUSIC算法进行了计算机模拟仿真。通过实验证明,该理论方法可正确和有效地估计信号的波达方向。     

基于麦克风阵列的相容时延矢量声源定位方法

时延估计是常用的声源定位方法,传统的算法将定位分为两个步骤,即先估计麦克风阵列中每一对基元的接收信号时延,然后根据这些时延用几何的方法确定声源的位置。在低信噪比下,一对麦克风的时延估计误差较大,导致定位误差较大。相容时延矢量估计算法将两步合为一步,没有逐对估计时延,而是构造一个目标函数,通过搜索得到声源的位置。仿真结果表明,在低信噪比下,只需要较短的数据,该算法仍可得到较高的定位精度。     

基于空间谱估计的反辐射导弹抗有源诱偏技术

相较传统反辐射导弹导引头无法有效抗有源诱偏干扰,提出改进的ESPRIT空间谱估计算法,可有效提高导引头角分辨力。理论仿真表明,改进算法可有效地使导引头较早分开雷达和诱饵辐射源,提高导引头抗诱偏能力。