基于噪声子空间二阶锥规划求解的宽带波达方向估计算法

现有宽带子空间类方位估计方法需要对庞大的空时联合采样相关矩阵进行特征分解运算以获得好的估计性能,计算复杂度高.提出一种基于噪声子空间二阶锥规划求解、计算有效的宽带波达方向估计算法.该算法将宽带信号低秩模型的噪声子空间估计转换为凸最优理论中的二阶锥规划问题,实现宽带源方位估计,整个过程不需要估计样本协方差矩阵,不需要矩阵特征值分解或奇异值分解,运算量低.给出算法的理论分析、实现步骤.统计性能比较表明该算法分辨门限低、方位估计精度高.千岛湖湖试结果证明该算法在实际声纳阵系统中可有效实现宽带源波达方向估计.     

基于时频子空间方法的线性调频信号参量估计

针对加性色噪声背景下的多分量线性调频信号参量估计问题,提出了基于相位差分的时频子空间方法.该方法将时频子空间的方法引入线性调频信号参量估计中.首先时多分量线性调频信号做相位差分,然后在时域内利用子空问方法对差分后的信号进行滤波,最后用基于矩阵束的方法进行频率估计.本方法消除了使用相位差分而带来的交叉项的干扰,同时能够很好的消除加性色噪声对多分量线性调频信号的参量估计的影响.仿真实验证明了本方法的有效性.     

多跳频信号的盲分离与参数盲估计

针对接收到的多个未知任何先验参数的跳频信号，提出一种先分离各个信号再对其分别进行时频分析来估计跳频参数的方法.首先采用特征矩阵联合近似最优化(JADE)算法分离跳频信号，再利用多窗口重叠的平滑伪Wigner Ville分布(SPWVD)来估计出跳频信号的跳周期(hop duration)、定时偏差(time offset)和跳频频率(跳频图案)等参数.通过将多个时频分析的窗口重叠来克服时频分析中交叉项的影响.仿真结果表明，该估计算法显
著提高了估计的准确度和可靠性.     

基于空时相关阵联合对角化的高分辨方位估计

为提高对时域相关信号源的分辨力和空间相关噪声场中的目标方位估计性能,提出一种基于空时相关阵联合块对角化的高分辨方位估计算法,有效综合了信号空间和时间的二阶统计特性.利用Jacobi旋转矩阵法对一组空时相关阵同时做近似对角化,用联合对角化结果修正最小方差无畸变响应波束形成的空间谱.理论和仿真结果表明,在非相关噪声场和相关噪声场中,该方法均能有效提高目标分辨力,方位估计的信噪比门限低,估计方差接近克拉美-劳界.     

跳频信号2D-DOA与极化参数的欠定估计

为在欠定条件下估计跳频(frequency hopping,FH)信号二维波达方向(two dimensional direction of arrival,2D-DOA)和极化参数,从而有效辅助FH网台分选和信号识别、跟踪等,提出基于空间极化时频分析的联合估计算法.在建立FH信号极化敏感阵列快拍数据模型基础上,推导空间极化时频分布(spatial polarimetric time frequency distributions,SPTFD)的线性时频扩展形式SPSTFT,同时给出一种组合时频分布方法定位各跳(hop)信号在时频面上的自项区域,据此构造各hop的SPTFD和SPSTFT矩阵.利用SPSTFT/SPTFD矩阵中蕴含的信源极化-空域特征信息采取两种不同方法估计2D-DOA和极化参数.新算法无需多维参数寻优和配对,计算量小.仿真结果表明,本算法能在欠定条件下有效估计FH信号2D-DOA和极化参数,SPTFD矩阵法估计精度高,并能处理发生频率碰撞的hop.     

时频分析技术在抑制箔条干扰中的应用

研究了箔条干扰背景下利用时频投影理论解决离分辨雷达抑制杂波干扰的问题,文中模拟了在干扰背景中目标稳定的原始距离像,基于线性信号空间的Wigner-Ville分布,根据时频（TF）滤波和时频展开理论,即在特定时频通域里最优TF子空间就是该通域的特征信号子空间,设计目标距离像的通域及时频投影滤波器,对雷达回波进行脉冲周期内域通滤波,仿真表明该方法具有在箔条杂波背景下抑制干扰的良好能力。     

一种组合时频分布在跳频信号参数估计中的应用

为了有效分析跳频信号并估计其参数,根据跳频信号的特点,提出了一种基于频率分解的组合时频分布．这种新的时频分布先将多分量跳频信号通过带通滤波变成多个单分量信号,再将每个分量的Wigner-Ville分布线性叠加．理论分析和仿真结果表明,这种新的组合时频分布能够有效抑制跳频信号的交叉项干扰．与现有的方法相比,具有更高的时频分辨率,更适合于跳频信号的时频分析和参数估计．     

空时欠采样下多目标频率和方位联合估计新方法

针对空时欠采样下多个窄带信号参量估计问题,提出了一种基于同时估计多实数的广义稳健中国剩余定理的频率和方位联合解模糊方法.该方法首先对任意单阵元采用多次时域欠采样,获得多个目标的模糊的频率估计值,然后利用同时估计多个实数的广义稳健中国剩余定理估计出多目标的无模糊频率;在空时欠采样下,获得多组阵元接收到的信号相位差的模糊值,再利用广义稳健中国剩余定理解相位模糊,从而估计出多源信号的真实方位.仿真实例表明新提出的方法可以在空时欠采样情况下有效地对多个目标同时解频率和方位模糊,频率和方位联合估计的精度高,稳健性好.     

高分辩DOA估计的子空间方法

首先对基阵所张成的空间、信号子空间和噪声子空间给出了定义.通过这些定义对用于高分辩DOA估计的子空间方法,阐述了一个较为系统的理论,并且应用这个理论,对几种典型的子空间方法进行了分析.指出了用子空间方法进行DOA估计的关键是:第一,如何将基阵张成的空间划分为信号子空间和噪声子空间;第二.如何利用信号子空间和(或)噪声子空间估计信号方向矢量.给出了在已知信号子空间和噪声子空间的条件下,满足方位估计唯一性的控制矢量条件,并且给出了证明.     

Gabor和Chirplet字典中的子空间匹配追踪算法对比

对比了Gabor和Chirplet字典中的时频原子,研究了Chirplet时频字典中的子空间匹配追踪算法.该算法由时频分布确定chirp原子的时频中心,然后在时频中心保持不变的条件下搜索原子的尺度和调频率.同Gabor字典中的标准匹配追踪算法、子空间匹配追踪算法相比,Chirplet字典中的子空间匹配追踪算法对信号的逼近所需原子数更少,对实测语音信号的数值计算证实了这一点.     

跳频信号的时频分析新方法

根据跳频信号的特点,提出了一种基于信号分解的时频分析方法。该方法先将多分量跳频信号通过带通滤波变成多个单分量信号,再将每个分量的WVD线性叠加得到新的时频分布。理论分析和仿真结果表明,这种新的时频分析方法能够有效抑制跳频信号的交叉项干扰,与现有的方法相比,具有更高的时频分辨率,更适合于跳频信号的时频分析和参数估计。     

可硬件系统实现的多频近场源定位方法

基于信号子空间与噪声子空间的正交性,提出了一种适用于多频近场信源方位角和距离联合估计新方法。该方法通过对传感器接收数据进行正交变换获得复数观测矩阵,应用特征值分解的相似变换方法求解复数协方差矩阵的特征值和特征向量,构造噪声子空间,考虑到信源信号频谱的特点,建立了适用于多频信号的谱函数,由谱峰搜索获得信源定位结果。本文方法提高了定位系统对多频信号的适用性,实际定位系统的仿真结果验证了该方法的有效性。     

声矢量阵快速子空间方位估计算法

针对声矢量阵高分辨方位估计算法运算量大的问题,基于声压振速联合信息处理,提出了一种快速的声矢量阵高分辨方位估计算法．该算法选择参考阵元的电子旋转矢量作为期望信号,运用多级维纳滤波器(MSWF)对信号子空间进行快速估计,不需要计算声矢量阵的互协方差矩阵,不用进行特征值分解,从而大大缩减了计算量．另外,该算法基于矢量传感器声压与振速的相干性原理,充分利用了声压振速组合抗干扰能力,有效抑制了各向同性噪声．理论分析和计算机仿真表明,该算法在拥有良好DOA估计性能的同时,大大减小计算量．     

低轨双星定位中雷达信号时频差快速估计算法

针对互模糊函数进行时频差联合估计时运算量大、受采样率和数据量限制,两者估计精度难以同时提高的问题,结合雷达信号的周期性和低轨双星中信号信噪比高、时频差范围有限等特点,提出了一种通过时域周期延拓计算相关函数主值区间,再利用脉内信号计算混合积信号频谱,最后由Chirp-Z变换完成时频域的高效插值,获取时频差精确估计的分步算法。仿真结果表明该算法在降低运算量同时,保证了估计精度。     

基于自适应核时频分布的多普勒频移及多径时延估计

对修正时频相关函数多径时延估计法作了改进，提出了两种基于自适应核时频分布的LFM脉冲声纳目标回波多普勒频移及多径时延的联合估计方法。即首先利用目标回波及发射信号的先验信息，构造抑制交叉项的时频分布，再利用WVD峰值法及Radon-Wigner变换法进行参量估计。最后，仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于时频分析与形态学滤波的跳频参数估计

针对跳频信号侦察中的参数估计问题,在对跳频信号进行平滑伪Wigner-Ville分布（SPWVD）处理的基础上,提出了一种基于数学形态学滤波的跳频参数估计方法.该方法首先对跳频信号的SPWVD时频图进行阈值分割,转化为二值图;通过形态学滤波和细化提取时频脊线,从而估计跳频信号参数.仿真结果表明：与直接利用SPWVD变换后峰值提取脊线的方法相比,该方法具有更高的估计精度.     

一种多进制频移键控信号的调制分类及解调方法

提出了一种多进制频移键控(MFSK)信号调制分类及解调方法,选取截获接收机输出的MFSK信号的时频脊线作为分类特征,利用无监督聚类算法求取最佳聚类数M．利用时频脊线的Haar小波变换估计码元宽度,并且利用对应最佳聚类数的聚类中心确定抽判门限,通过对时频脊线抽样判决,实现了MFSK信号的解调．理论分析和对实际信号的处理结果证明了此算法的可行性．     

近场声源方位和距离联合估计算法

为提高近场麦克风阵列的声源定位精确度,对基于麦克风阵列的声源定位技术进行研究。详细分析了近场信号传播模型,并结合窄带子空间算法,对宽带ISM（Incoherent Signal-Subspace Method）算法进行改进,提出一种近场子空间声源方位和距离联合估计算法。该算法根据短时信号的频率特性,在特定频率上对信号应用子空间算法进行方向距离联合估计并对结果进行叠加,从而得到最终结果。该算法在相关信源和混响条件下均能得到较好的DOA（Direction-of-Arrival）估计效果。计算机仿真验证了算法的有效性。     

一种高速率全分集空时频编码设计方法

基于多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统提出了一种高速率全分集空时频编码设计方法。该方法利用预编码的基本思想,首先将同一信号样本分配到不同频率的子载波上,再利用空时编码的方法将处理后的数据分配到不同OFDM符号上,就可以得到基于MIMO-OFDM的空时频编码。最后提出了一种利用列交换技术来获得更大分集增益的改进方法。仿真结果表明:提出的方案能在频率选择性瑞利衰落信道下获得最大的空间分集和频率分集增益,且只有较低的解码复杂性。     

基于实值特征子空间迭代的DOA估计算法

针对相关信号的DOA估计和角度跟踪的传统算法自适应性差和特征值分解运算量大的问题,提出了一种基于实值特征子空间迭代的DOA估计算法．对每次快拍数据,通过梯度算法自适应更新信号和噪声子空间,并将复值特征子空间变换为实值,最后利用基于信号子空间的角度估计方法(Unitary ESPRIT) 或噪声子空间的方法(实值域求根MUSIC) 估计信号角度．由于引入了自适应特征子空间迭代和实值域处理,该算法无需特征值分解,有效地降低了基于子空间类高分辨算法的运算量,可以应用于相关信号的角度估计和跟踪问题．理论分析和仿真结果表明,算法具有较低的运算量和良好的自适应性,对某米波测高雷达实测数据的处理结果也表明了算法的有效性．