基于四阶累积量的多参数联合估计算法

研究了利用四阶累积量方法估计信号的到达角、极化角和频率．在高斯色噪声情况下四阶累积量参数估计方法可以获得较高的估计精度，但现有的估计方法只利用了四阶累积量矩阵特征分解的特征值，需要多次特征分解和配对运算。计算量很大．提出利用一次特征分解的特征值和特征矢量，这种方法减少了所需的四阶累积量矩阵，且信号参数自动配对,降低了计算量．     

一种新的近场源参数估计的子空间方法

提出了一种新的近场源到达方向和距离的联合估计算法．基于阵列接收数据的高阶累积量,构造了两个适当的矩阵束,它们的广义特征值的相位给出到达方向和距离的估计,同时其特征值的幅度实现二维参数配对．该算法的参数估计有闭式解,不需要复杂的谱峰搜索和参数配对算法．由于算法使用了四阶累积量,所以适用于任意结构的加性高斯噪声环境．计算机仿真实验证实了所给算法的有效性．     

基于单电磁矢量传感器的ESPRIT算法改进

为了充分利用非圆信号共轭相关不为零的特性,提高空间到达角(direction of arrival,DOA)和极化参数估计精度,提出了一种信号DOA和极化参数估计的稳健算法.即构造2个非圆信号的4阶累积量矩阵,引入旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,ESPRIT)算法思想,利用这2个矩阵之间的旋转不变特性求出旋转因子,实现信号DOA和极化参数更精确估计.与2阶相域ESPRIT相比,改进的算法适用于任意极化状态的信号,提高估计信号的利用率,同时利用4阶累积量对高斯噪声的抑制性处理相关噪声,使估计信号的精度有了明显提升,并通过仿真结果验证了改进算法的有效性.     

低复杂度的OFDM信号信噪比的盲估计

针对非合作通信系统中,多径信道下传统的正交频分复用(OFDM)信号信噪比盲估计方法的估计性能差,计算复杂度高的问题,提出了一种低复杂度的OFDM信号信噪比盲估计方法。该方法首先根据接收到的观测信号建立自回归(AR)模型,通过AR模型估计出信号的功率谱,然后基于高阶累积量的2阶和4阶的组合特征量与寻求跳变值的方法相结合估计出信号的带宽,最后通过计算出带宽之内的信号总功率和带宽之外的噪声功率估计出接收信号的信噪比。实验仿真结果表明,作者提出的方法无需任何先验信息,在多径信道下具有良好的估计性能,且计算复杂度低,更适合于实时的非合作通信系统。     

多滞后时刻四阶累积量的正弦信号频率估计

在含噪正弦信号频率估计方法中，通过开发高斯色噪声中正弦信号的四阶累积量切片结构、以及由这些累积量构成的Hankel矩阵性质，提出了多滞后时刻累积量的高分辨正弦信号频率估计方法。现有的基于高阶统计的算法中没有充分利用多滞后时刻的四阶累计量。本文提出了一种基于多滞后时刻四阶累计量的正弦信号频率估计的ESPRIT和MUSIC算法。理论分析表明，这种算法有助于提高参数估计的性能。     

色噪声环境下双基地MIMO雷达收发角度估计

针对基于二阶统计量的MIMO雷达收发角度估计方法在色噪声环境下性能严重下降的问题,提出一种基于四阶累积量的双基地MIMO雷达的收发角度联合估计算法.从累积量的基本定义出发,构造出四阶累积量矩阵,通过特征值分解有效的分离出噪声子空间,最后根据MUSIC算法的基本原理,实现了MIMO雷达收发角度的正确估计,且估计参数可以自动配对.与传统基于二阶统计量的MUSIC算法相比,所提算法能够有效抑制高斯色噪声的影响,提高目标的角度估计性能,理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性.     

OTFS系统信道参数迭代估计算法

针对高时延、高多普勒频偏的时频双选信道环境，提出一种基于正交时频空(OTFS)系统的时频域信道参数迭代估计算法。利用时频域信道矩阵可以表示为多普勒频偏矩阵、信道复增益矩阵和时延矩阵三者乘积的性质，迭代更新各径多普勒频偏和时延参数估计结果，提高各参数估计的准确性。根据参数估计结果计算时频域信道矩阵，直接用于时频域均衡器，降低接收端复杂度。仿真结果表明，所提算法能够明显提高信道估计的性能，支持更灵活的参考信号配置，降低传输开销。     

一种近场源参数估计新方法

提出了一种基于子空间的近场窄带信源频率、到达角及距离三维参数联合估计新方法．该方法选择特定序号阵元输出计算的4阶累积量构造4个高维矩阵,然后结合这些矩阵结构特点构造3个新的矩阵,利用新构造矩阵的特征值联合估计信源参数．与现有基于高阶累积量的方法相比,这种方法有效地减小了阵列孔径损失,从而具有较高的估计精度．     

再生切削颤振系统动态响应谐参数辨识

考虑多重再生切削效应,建立了切削系统在随机噪声激励下的时滞动力学模型及递推求解算法。利用基于互四阶累积量的谐参数联合估计TLS-ESPRIT方法,讨论了再生型切削系统动态响应的频率、相邻两转切削间相移和互功率的辨识,揭示了在动态失稳切削中这些谐参数的演变特征以及多频再生型切削颤振现象。研究结果表明,基于互四阶累积量的谐参数估计TLS-ESPRIT方法可抑制噪声,具有优越的参数估计性能,能够在动态失稳切削中抽取再生型切削不稳定性的演变特征。     

基于分形盒维数的跳频信号跳周期快速估计方法

针对通信对抗中跳频信号参数估计问题,提出一种基于短时分形盒维数的跳频信号跳周期快速估计方法.首先对信号采样序列分段,计算短时分形盒维数,结合小波变换检测盒维数曲线的奇异点,然后采用谱分析的方法提取奇异点的变化周期,进而估计出跳频周期.仿真实验表明,该算法运算复杂度低、跳频定位精度高,在-10dB就能有效估计出跳频周期,与基于STFT的时频分析方法相比,具有计算量更小的优点.     

一种累积量线性预测方位估计的快速算法

提出了一种基于四阶累积量的线性预测方位估计快速算法。通过对累积量线性预测基本方法进行变换,得到了基本方程系数矩阵的Toeplitz结构,并用Levinson-Durbin算法求解方程,减少了运算量。在线性预测方程中,使用了四阶累积量,有效地抑制了高斯噪声。计算机仿真结果表明了这种方法的有效性。     

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。     

基于四阶累积量的子空间测向方法研究

研究了四阶累积量在子空间测向中的几种应用,包括四阶累积量用于色高斯噪声抑制、阵列扩展及提高算法对模型误差的稳健性等几个方面,提出了四阶MUSIC和四阶ESPRIT测向方法,并用计算机模拟验证了文中的有关结论。     

基于四阶累积量的时延估计新方法

针对无线电定位中的时延估计问题,考虑接收信号为窄带信号以及背景噪声为高斯分布的情况下,将四阶累积量的一维切片作为高阶统计量,结合希尔伯特变换,给出一种新的时延估计方法.该方法对相关峰值进行了锐化处理,提高了估计精度.与广义互相关法相比,该算法可有效抑制空间相关高斯噪声的影响,计算量小,易于实现.仿真结果表明了该方法的有效性.     

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。     

Joint frequency, 2D AOA and polarization estimation using fourth-order cumulants

Based on fourth-order cumulant and ESPRIT algorithm, a novel joint frequency, two-dimensional angle of arrival (2D AOA) and the polarization estimation method of incoming multiple independent spatial narrow-band non-Gaussian signals in arbitrary Gaussian noise environment are proposed . The array is composed of crossed dipoles parallel to the coordinate axes. The crossed dipole positions are arbitrarily distributed. Computer simulation confirms its feasibility.     

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.     

基于四阶累积量的波束域MUSIC方法

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.为了解决这一矛盾,文章提出了一种基于四阶累积量的波束域MUSIC方法.仿真分析和实验结果表明,与阵元域四阶累积量MUSIC方法相比,论文所提方法降低了分辨门限,减小了估计偏差和均方根误差,同时减小了运算量.     

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。