基于稀疏分解的阵列幅相误差自校正

针对现实条件下普遍存在的阵元通道幅相误差对波达方向DOA(Directions of Arrival)估计的影响,提出一种新的阵列误差自校正方法.该方法对接收信号进行稀疏分解,结合遗传算法寻优,可以精确估得信号源的波达方向,同时估计出各阵元的幅相误差值.该方法适用于任意阵列形式,在小于0 dB信噪比的情况下也能保持较好的估计准确性.计算机仿真验证了方法的有效性.     

基于均匀十字阵的幅相误差自校正算法

针对实际应用中普遍存在的幅相误差扰动问题,结合子空间类波达方向估计算法,基于均匀十字阵列,提出了一种幅相误差的自校正算法。均匀十字阵列可分解为两个相互垂直的均匀线性阵列,利用均匀线阵接收数据协方差矩阵的结构特点对幅相误差进行初步估计,计算出波达方向的初始估计值,通过迭代方法得到更精确的估计值,自校正方法不需要任何参数初始值,实现比较简单。仿真实验验证了算法具有良好的误差校正效果,能够比较准确地估计出信源的波达方向角和阵元的幅相误差值。     

均匀线阵中幅相及位置误差的快速校正方法

着重研究了针对均匀线阵中由各阵元幅度相位不一致性及位置误差的综合影响引起的阵列流形误差的校正问题。该方法利用单信号源(可以为事先设置的校正源或某目标源)，无须准确知道信号源的波迭方向，只须在校正过程中将阵列天线以已知角度旋转两次．即可对各阵元的幅度、相位及位置因子作较精确的估计，从而估计出综合误差存在情况下的阵列流形，并可同时估计信号源的波达方向。该方法无需迭代．计算简单快速．且具有较高的估计精度。计算机模拟实验结果表明了本文方法的有效性。     

基于白噪声加载近似的子空间相交方位估计方法

利用长线阵在水下多途声传播环境下估计源方位,子空间相交(Subspace intersection,SI)方法有很好的估计性能,本文旨在改善其稳定性.在分析得出SI稳定性差的原因是简正波阵列响应矩阵(Array response ma-trix,ARM)不满秩的基础上,奉文提出在ARM上加载白噪声(Whire noise loading approach of SI,WASI)来改善SI的稳定性,给出了自适应确定白噪声加载参教的方法,并设计假想实验考察了白噪声加载对WASI的影响.数值仿真结果表明,WASI很好地改善了SI的稳定性,对弱目标检测和源方位估计性能和SI接近相同.     

基于辅助阵元的阵列误差有源校正算法

阵列互耦、幅相误差和阵元位置误差的综合影响会严重影响超分辨率算法的性能,为此,针对上述3种阵列误差的综合影响,给出了一类基于辅助阵元的有源校正算法.首先,将3种阵列误差的综合影响等效为一种依赖方位变化的幅相误差,并通过一种基于辅助阵元的自校正方法得到了关于3种阵列误差的非线性最小二乘优化模型;然后,针对阵列误差矩阵可能出现的不同模型,给出了相应的求解算法;接着,针对算法的参数估计唯一性给出了较为细致的分析,并对算法做了进一步改进;最后,通过仿真实验验证了新算法的有效性.     

改进的阵列幅相差和阵元位置误差自校正算法

基于信号子空间拟合算法的代价函数,提出了一种改进的阵列幅相差和阵元位置误差自校正算法,该算法采用分步迭代的方式,可在阵列存在幅相差和阵元位置误差的情况下,估计出信源的波达方向(DOA)、阵列幅相差和阵元位置误差.文中还给出了参数估计惟一性的必要条件.计算机仿真结果验证了该算法的有效性.     

阵列信号幅相一致性校正及FPGA实现

文章针对阵列信号处理中的由于阵元接收机和阵元位置扰动造成幅相不一致问题提出了一种基于比较法的解决方案,并利用FPGA加以实现.通过计算的位扩展保证校正精度,同时兼顾处理的实时性,同时将位置扰动带来的相位误差归一化到单阵元进行相位校正.并且利用了LVDS端口提高传输速率,提高了可实现性,通过仿真和试验证明了其可行性.     

AgileDARN雷达内定标的方法与实现

AgileDARN雷达系统是一种基于全数字相控阵技术的灵敏型地基相干高频雷达系统，实现对中高纬度电离层的探测。雷达系统的幅度和相位不一致将会导致雷达发射波束和接收波束的波束指向偏移，副瓣电平抬高和天线增益下降，最终影响雷达的探测精度。针对AgileDARN雷达系统幅度和相位不一致性展开研究，提出了一种基于FPGA和C++软硬件相结合的内定标方法。在发射探测信号之前，分别发送接收定标信号和发射定标信号，通过雷达系统的各个接收和发射通道后，计算各个通道之间的幅度和相位差异，用补偿因子来实现对雷达多通道幅度和相位不一致性的校正。实测数据表明:校正后各通道间幅度误差小于0.2 dB，相位误差小于1°。在满足系统一致性要求的前提下，既保证了实时性，又节省了雷达系统成本。     

AgileDARN雷达内定标的方法与实现

AgileDARN雷达系统是一种基于全数字相控阵技术的灵敏型地基相干高频雷达系统,实现对中高纬度电离层的探测。雷达系统的幅度和相位不一致将会导致雷达发射波束和接收波束的波束指向偏移,副瓣电平抬高和天线增益下降,最终影响雷达的探测精度。针对AgileDARN雷达系统幅度和相位不一致性展开研究,提出了一种基于FPGA和C++软硬件相结合的内定标方法。在发射探测信号之前,分别发送接收定标信号和发射定标信号,通过雷达系统的各个接收和发射通道后,计算各个通道之间的幅度和相位差异,用补偿因子来实现对雷达多通道幅度和相位不一致性的校正。实测数据表明:校正后各通道间幅度误差小于0.2 dB,相位误差小于1°。在满足系统一致性要求的前提下,既保证了实时性,又节省了雷达系统成本。     

一种被动式毫米波干涉成像相位校准方法的应用及仿真

被动式毫米波孔径合成辐射计是采用稀疏的天线阵来进行干涉成像。成像中可视度的相位误差对成像质量影响很大。给出了影响可视度误差因素的分析,并对整个校准系统进行了结构建模,同时介绍了一种对可视度相位进行实时校准的方法--冗余基线校准法(Redundant SpacingCalibration,简称RSC),仿真了两种天线布局下的校准效果,证明了冗余基线校准方法对被动式毫米波干涉成像中相位误差校准的有效性。     

基于FRFT的均匀圆阵DOA估计

针对广泛应用于第三代移动通信系统中的均匀圆阵,将分数阶Fourier变换的时频特性和分数阶Fourier域波束形成技术相结合,给出一种多分量LFM信号的波达方向估计算法。与其他方法相比,该算法在一定程度上提高了精确度。仿真验证了在多径和多普勒频移存在的复杂信道中算法的有效性。     

多尺度下幅度谱与相位谱相融合的视觉注意建模

针对现有大多数频域显著性检测算法仅单独使用频域幅度谱或相位谱的不足,提出了多尺度下频域幅度谱与相位谱相结合的视觉注意模型。该模型先对图像进行四元变换以得到幅度谱和相位谱,然后对幅度谱进行了伽马修正和高斯滤波,最后采用信息熵作为权重对多尺度显著图进行融合。在两个公开数据集Bruce和Judd上,采用ROC曲线、AUC值和F-Measure测量方法对算法进行了验证和评估。实验结果表明提出的算法优于现有的5种视觉注意模型,能够更准确地预测出人们注意的显著区域,取得了更令人满意的结果。     

基于非负特征值分解的极化SAR子空间分解滤波

极化SAR子空间分解滤波的优势在于能很好地保持极化信息,然而斑点噪声抑制效果与边缘、点目标信息的保持能力却有待提高。针对这一问题,提出了一种基于非负特征值分解(NNED)的极化SAR子空间分解滤波。对于每一个像素点,首先计算其参数向量协方差矩阵的特征值与特征向量,进而得到各个特征子空间;然后,以散射机制相似度最小化为标准,利用NNED选取分离信号子空间与噪声子空间的最优阈值;最后根据信号子空间得到滤波后的结果。实测极化SAR实验表明,相比于同类算法,所提出的算法能有效地抑制斑点噪声并且能很好地保持边缘、点目标信息。     

基于LIBSVM的融合傅里叶幅值与相位的示功图识别方法

通过示功图来诊断抽油机井工况,是确保油井安全高效生产的一种重要手段。针对现有示功图特征提取只利用其离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的幅度谱而忽略了其相位谱,从而导致识别率较低的问题,提出了一种融合DFT的幅度谱与相位谱的示功图识别方法。首先,将示功图数据组成复数序列,取其DFT的幅度谱与相位谱构造特征向量;其次,对已知故障种类的示功图的特征向量进行训练,构造多分类支持向量机(Support Vector Machines,SVM)分类判别模型;最后,通过LIBSVM分类识别方法对未知类别的示功图进行分类识别,从而诊断抽油井的工况。实测结果表明,与只利用DFT幅度谱的方法相比,该方法能够有效地提高示功图的识别率,能为油井工况的准确分析、诊断与实时优化控制提供技术支撑。     

射频仿真多辐射中心方案设计及幅相误差分析

现有的射频仿真系统在单通道中同一时间只能模拟一个辐射中心,因此难以对多目标与分布式杂波进行仿真。通过改进原有馈电电路并调整开关矩阵与阵列天线的连接顺序,现提出了一套新型的多辐射中心仿真系统的设计方案。新方案能够在单通道单周期中模拟两个辐射中心,为在经费有限、通道数量较少的条件下,模拟多目标和分布式杂波提供了技术基础。为了验证新方案的可行性,利用计算机仿真分析了新型方案引入的幅、相误差对辐射中心位置精度的影响,得出了几种情况下位置误差的统计分布。仿真结果表明,虽然新型方案中的位置误差相对更大些,但其辐射中心的位置精度仍然达到了仿真系统的技术要求,新型方案是可行的。     

I/Q幅度和相位不平衡对脉冲压缩的影响及其矫正方法

就脉冲压缩雷达中接收机I/Q输出相位不平衡对脉冲压缩的影响以及矫正方法进行了研究,并提出了进行矫正的方法。研究表明,I/Q相位不平衡将引起旁瓣电平升高,主瓣宽度增加。当I/Q幅度相对误差在±15%以内,相位相对误差在±3°以内时,对脉冲压缩的影响可以忽略。但如果幅度相对误差达到±25%以上,相位相对误差在±10°时,对脉冲压缩的影响不能忽略,必须进行相位矫正处理。矫正方法的核心思想就是将经过幅度和相位不平衡矫正后的I/Q信号考虑进参考函数中。模拟表明,经过矫正处理后,对脉冲压缩的改善非常显著,从而可以对I/Q解调的硬件设 计降低要求。