基于时频分析的雷达信号到达角估计

现有的空间时频分布(STFD)的信号表示只适用于窄带、连续信号的分析，而雷达侦察系统要求对脉冲、线性调频等信号同时进行到达角(DOA)、频率和信号时域参数的估计。本文给出了现有空间时频分布对雷达信号DOA估计的条件，并提出了基于修正STFD矩阵的DOA估计算法。通过对各阵元输出作时频分析，估计信号的频率参数，然后据此构造方向向量和修正STFD矩阵，即可构造MUSIC空间谱。该算法不受基于现有STFD算法的条件限制。     

误差通道建模误差对多误差LMS算法性能的影响

本文证明了，在多通道自适应宽带有源噪声控制中，由于误差通道建模误差的存在，多误差LMS算法是条件收敛的，并推导了保证算法收敛的条件，还证明了，算法收敛后，得到自适应滤波器权值一般只是理论上最优值的有偏估计，计算机仿真结果验证了所得结论．     

阵列误差对测向性能的影响及校正方法

深入分析产生阵列误差的主要因素：阵元间互耦、阵元位置误差、通道失配以及它们对超分辨测向的影响，推导出了理论计算公式，并提出利用空间平滑法和改进空间平滑法进行误差校正。计算机仿真实验表明文中方法的正确性和有效性。     

通道误差对波束形成性能的影响分析

阵列信号中通道误差的存在会影响波束形成算法的性能,使其不能正常工作。通过对通道间及通道带内幅相误差建模,分析其对波束形成的影响。通过对波束形成算法理论分析并结合实际应用情况,通道间幅相误差影响波束形成的波束幅度,不影响波束相位;通道带内幅相误差,会同时影响波束幅度和波束相位。本文给出通道带内误差的校正方法,通过计算机仿真证实本文所分析结果的正确性。     

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.     

时频干涉仪到达角估计性能分析

传统干涉仪测向是对单个脉冲信号测向的，对于多信号没有分辨能力，对于线性调频等时变频率信号也不能直接应用。本文提出了一种时频干涉仪算法以实现对宽带线性调频信号的到达角（DOA）估计；同时该算法可实现多信号分辨；讨论了通道误差对算法性能的影响；分析表明，通道增益不一致不会造成DOA估计错误，而通道时延的不一致将造成DOA估计错误；给出了通道时延误差校正算法，通过校正可实现DOA的正确估计；计算机仿真结果证实了分析的正确性。     

幅相误差对修正MUSIC算法测向性能的影响与分析

首先阐述了阵列信号处理中广泛采用的修正MUSIC算法原理，并推导了天线阵元幅相误差条件下的修正MUSIC算法，重点分析了阵元幅相误差对修正MUSIC算法测向性能的影响。最后以均匀线阵为例进行了仿真，计算机仿真结果表明，阵元幅相误差严重影响着修正MUSIC算法的测向性能，因此在应用修正MUSIC算法进行来渡方向估计的时候，必须考虑阵元幅相误差的影响。     

基于空域稀疏性的方位依赖阵列误差校正算法

针对方位依赖阵列误差的校正问题,通过引入少量精确校正的辅助阵元,该文给出一种基于空域稀疏性的方位依赖阵列误差校正算法。将受方位依赖阵列误差扰动的阵列流型表示为理想情况下的阵列流型与幅相误差系数矩阵的乘积形式。同时利用接收信号的空域稀疏性,对接收信号进行稀疏表示,将阵列误差自校正问题转化为一个二元最优化问题,再通过交替迭代的优化方式求得两个优化变量的最优解,从而实现了信号方位与方位依赖阵列误差的联合估计。该文所提算法相比于已有算法性能提升明显,参数估计性能优于传统算法且接近参数估计的Cramer-Rao下界,仿真实验也验证了算法的有效性和优越性。     

基于脉冲分裂的宽带雷达系统通道误差校正方法

在不改动宽带雷达系统校准通道硬件的前提下,该文提出一种校正宽带雷达系统传递函数误差及正交解调误差的新方法。该方法通过对通道误差特征的分析,结合宽带线性调频信号的时频关系,根据分裂脉冲方法以分离通道误差造成的镜频干扰和传递函数非理想,得到宽带雷达系统传递函数的完全表征,由此构建相应的雷达回波校正函数,实现接收回波的误差校正。针对有效带宽的实际雷达系统的通道误差校正实验,验证了该文方法的有效性,且与传统的方法相比,该文方法显现出适用性强的特点。     

基于时频分布的SAR相位误差估计方法

提出了一种新的基于时频分布的相位误差估计方法。相位误差的存在严重影响着合成孔径雷达(SAR)成像的质量,综合利用信号的不同时频分布的互补优势,获取具有强健于噪声且具有较高时频分辨率的时频分布图,在此基础上,利用曲线拟合获得瞬时频率进而获得相位误差的较高精度估计。实验结果表明,该方法简单易行,且具有较好的相位误差估计效果。     

一种时频变换OFDM系统的信道估计模型

在OFDM系统中,无线信道的准确估计很大程度上决定了系统的传输性能,提出了一种时频变换信道估计模型,并将它应用于自适应OFDM系统中的信道估计,通过与理想自适应系统相比较,研究了模型的性能以及信道估计的误差对于系统性能的影响。     

空间高阶时频分布及虚拟时频ESPRIT算法

基于L-Wignrer分布(LWD),定义了一种全新的空间高阶累积量L-Wigner分布,并利用虚拟时频ESPRIT算法与阵列扩展,提出了一种多个多项式相位信号(PPS)的DOA估计算法.该方法利用平滑的伪WVD分布以实现PPS信号的LWD分布极大地抑制了其中的交叉项并提高了信号时频聚集性.同时,将时频分析与高阶累积量结合,使算法具有虚拟阵列扩展的特点,高分辨高精度的估计了PPS信号的DOA.理论分析和计算机仿真表明该方法具有很好的参数估计性能.     

基于互Wigner-Ville分布的到达角估计

研究了对线性调频信号的到达角估计;提出了基于互Wigner-Ville分布(XWVD)估计信号到达角的方法.通过时频分布,在时频面上进行信号预分选;根据XWVD时频脊点上的相位获得信号时延,从而获得信号到达角.该算法可实现多信号分辨,也可实现对时变频率信号的到达角估计.计算机仿真结果证实了该算法的有效性.     

基于空间谱图的跳频脉冲方向估计

提出一种基于空间谱图的跳频脉冲方向估计算法。通过计算各阵元数据的自谱图和互谱图构造时频域阵列模型,在时频面上的跳频脉冲能量聚集区域选择时频点构造空间时频分布矩阵,并采用Toeplitz对角化进行修正,最后运用MUSIC方法估计方向。该方法具有计算高效、可以去相干等优点。仿真结果验证了该方法的有效性。     

空间时频分布中的信号分类

空间时频分布可被用于信号盲分离和来波到达角的高分辨率估计等领域,在空间时频分布矩阵中选择合适的时频点是基于空间时频分布的阵列信号处理算法的关键.分析了空间时频分布矩阵的结构特征,通过无约束最优化方法在时频平面上搜索单一信号项的时频点,然后使用改进的最邻近法对时频点按来波类型进行分类,可以区分具有不同时频特征的方向相近的多个信号.     

Carrier frequency estimation method of time-frequency overlapped signals based on cyclic correntropy spectrum

According to the performance degradation problem of the carrier frequency estimation method of time-frequency overlapped BPSK signals in Alpha-stable distribution noise,a novel carrier frequency estimation algorithm of the time-frequency overlapped BPSK signals based on the cyclic correntropy spectrum was proposed.The relationship between cyclic frequency and carrier frequency on the zero frequency section of the cyclic correntropy spectrum was deduced,which could be utilized for carrier frequency estimation.The proposed method can suppress the impulse noise and has better estimation performance than that of the contrastive methods.Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed method.     

基于空间时频分布的高效DOA估计

提出了一种利用信号空间时频特征的高效波达方向（DOA）估计方法。通过计算参考阵元输出与其它阵元输出之间的互时频分布,构造出新的时频域数据矩阵模型,然后在时频面上不同的能量聚集区域内选择时频点,构造空间时频分布矩阵,然后对进行矩阵奇异值分解来实现波达方向估计。与直接构造空间时频分布矩阵的方法相比,该方法构造矩阵的计算量大大减小,并且能处理相干信号。仿真结果验证了算法的有效性。     

MUSIC及其改进算法的研究与实现

研究了用于阵列信号处理领域的重要分支,即信号到达角估计的几种MUSIC算法。阐述了经典MUSIC算法、前后向空间平滑MUSIC算法、改进MUSIC算法的原理。采用Matlab进行的仿真表明,经典MUSIC算法对于非相干信源的到达角估计具有良好的性能,但不能用于相干信源的到达角估计;前后向空间平滑MUSIC算法使可估计信源数减小、计算复杂度较高;改进MUSIC算法性能最好,不影响非相关信源的估计,也无明显计算量增加。几种算法在到达角估计中有各自的优缺点。