一种新型自适应天线的空间谱估计性能分析

利用菲涅尔区相位修正聚焦结构和馈源阵列构成一种新型的多波束自适应天线。本文深入分析了基于该天线的阵列输出特性，与基于均匀线形阵的空间谱估计技术比较的基础上，揭示了其良好的去相关性能。最后应用极大似然估计算法实现了相干信号源在大角度入射的情形下，菲涅尔平板天线对来波方向的有效估计，从而避免了应用MUSIC算法进行来波方向估计时所遇到的观察区域的限制问题。仿真计算的结果表明菲涅尔平板天线良好的空间谱估计性能。     

一种新型自适应天线的波达方向估计特性分析

针对杜惠平(1999)提出的一种基于菲涅尔相位修正聚焦结构的多波束自适应天线,利用最大似然估计算法实现了这种自适应天线的空间来波方向估计,考虑了信躁比、快拍次数和阵元间距等参数对估计结果的影响,分析了估计的统计性能及其克拉美-罗界,所做工作适用于透射型和反射型菲涅尔区板天线。仿真计算与有关文献理论分析结果吻合较好,表明本文建立的菲涅尔区天线波达方向估计模型的有效性。     

用菲涅尔区聚焦多波束天线实现来波方向估计

菲涅尔区相位修正平板聚焦结构有着一些新的特点,从而可作籽矣焦元件构成多波束天线。该文在基于菲涅尔区相位修正平板结构的多波束天线模型下,利用多信号分类算法同对一维平面内来波方向的设计。通过计算机模拟及对模拟结果的讨论,比较了分别采用噪声子空间和信号子空间进行来波方向估计时的结果,并给出了一些有意义的结论。     

基于菲涅尔区修正结构的多波束自适应天线

菲涅尔区相位修正结构具有类似于二次曲面的聚焦特性和更好的偏轴扫描特性,将该结构与馈源阵列相组合,并通过用改进的ＬＭＳ算法对馈源阵列输出的自适应信号处理,实现了对来波方向的估计和数字波束形成,从而构成了一类新型的多波束自适应天线。计算机模拟的有关结果证实了其可行性。     

偏馈FZPA焦区场特性研究

基于菲涅尔原理提出了一种椭圆形相位修正区域的偏馈菲涅尔区相位修正平面反射面天线（ＦＺＰＡ），在正入射和斜入射等不同情形下，利用物理光学法分析了其聚焦平面的场幅分布。有关结果表明，这种新型的ＦＺＰＡ具有良好聚焦特性，达到了设计目的。     

一种新型自适应天线的阵列输出特性分析

针对杜惠平(1999)提出的一种基于菲涅尔区修正结构聚焦的多波束自适应天线,引入一个统一的模型,通过与均匀线形阵列的比较和分析,说明了这种自适应天线的阵列输出特性兼有均匀线形阵列和多波束天线二者的特点。计算机模拟结果表明,利用这种天线可以有效地完成自适应处理。     

新型多星卫星接收天线

本文综述了基于菲涅尔原理聚焦的新型多星卫星接收天线,包括菲涅尔区相位修正结构的聚焦特点,多星卫星接收天线的实现形式、各自的特点及研究状况等。实践证明:接收多颗卫星信号技术的应用,必将取得较好的经济效益和社会效益。     

菲涅尔区聚焦多波束天线空间谱估计性能分析

首先分析了基于菲涅尔区聚焦多波束天线的信号处理特点,在与基于均匀线形阵的空间谱估计性能比较的基础上,讨论了菲涅尔区聚焦多波束天线波达方向估计的性能;最后利用多信号分类法进行波达方向估计的计算机模拟,并定量地分析了数值结果,给出了一些有意义的结论。     

基于FZP的双焦点聚焦天线的研究

该文基于异于传统的菲涅尔相位修正结构平板(Fresnel Zone Plate),设计并分析了一种具有双焦点结构,可用于毫米波成像等领域的聚焦天线.相比常用的椭球反射蕊天线,新型的FZP天线制作成本低,聚焦性能优越.     

基于Toeplitz矩阵重构算法的宽带相干信号方位估计

根据天线阵列接收到的数据,提出了一种基于Toeplitz矩阵重构的宽带相干源方位估计算法.该算法先由Toeplitz 阵列接收到的数据得到包含波达方向信息的协方差矩阵,再对该协方差矩阵进行聚焦处理,得到同一频率的阵列协方差矩阵,最后由高分辨子空间处理方法得到宽带相干信号的波达方向估计.仿真实验证明了该方法的有效性.     

三类天线阵列布局的流星雷达到达角估计性能分析

为了分析阵列布局对流星雷达到达角（direction of arrival, DOA）估计性能的影响,本文以阵列信号空间谱和克拉美-罗界（Cramer-Rao bound, CRB）作为评估指标,对流星雷达的三种天线阵型即十字阵型、T阵型和L阵型进行了DOA估计性能比较分析,并对比了十字阵型调整天线元间距后与传统方式的性能差异. 研究结果表明：三种阵型中,T阵型在精确度和稳定性上均优于其他两种阵型,L阵型在某些方向的DOA中性能最优,但在其他方向上表现较差;改变天线间距会使得某个方向的DOA估计精度提高,但以降低其他方向的DOA精度为代价.

     

多入多出系统测向精度与空域相关分析

分析了多人多出系统测向精度问题.提出了天线接收端利用圆形天线阵的布阵形式.精度分析是在该阵列形状下进行的.理论上分析了天线阵列形式与角度估计之间的关系.并在此条件下,分析了影响角度估计精度的各个参数.在此基础上推导了角度估计精度公式,通过计算机仿真进行验证.并将该种阵列形式与常规的阵列进行了对比,为以后多入多出天线系统的构建提供了一定的参考参数.以及在对 MIMO 系统性能进行评估时,影响评估参数的影响因子.     

基于四阶累积量的共形阵列波达方向估计算法

由于共形天线阵列流形的多极化特性（Polarization Diversity）,共形阵列天线的信源方位估计需要与信源的极化状态联合进行。分析总结共形阵列天线波达方向（DOA）估计特点的基础上,针对窄带远场非高斯独立信源,提出了一种共形阵列天线盲极化DOA估计算法。该算法利用四阶累积量对阵列口径的扩展性,结合旋转不变子空间（ESPRIT）算法,在信源极化状态未知条件下实现了共形阵列天线的高分辨DOA估计。所提算法的方位估计不需要天线单元方向图以及信源极化状态的任何信息,适用于多种常用共形载体（锥面、柱面以及球面共形载体）,具有较为广泛的应用环境。以柱面共形阵列天线DOA估计为例,详细推导了算法机理,给出了算法步骤,计算机Monte Carlo仿真实验验证了所提算法的有效性。     

Decoupled estimation of DOA and angular spread for a spatiallydistributed source

In mobile communications, local scattering in the vicinity of the mobile results in angular spreading as seen from a base station antenna array. In this paper, we consider the problem of estimating the parameters [direction-of-arrival (DOA) and angular spread] of a spatially distributed source, using a uniform linear array (ULA). A two-step procedure enabling decoupling the estimation of DOA from that of the angular spread is proposed. This method combines a covariance matching algorithm with the use of the extended invariance principle (EXIP). More exactly, the first step makes use of an unstructured model for the part of the covariance matrix that depends on the angular spread. Then, the solution is refined by invoking EXIP. Instead of a 2-D search, the proposed scheme requires two successive 1-D searches. Additionally, the DOA estimate is robust to mismodeling the spatial distribution of the scatterers. A statistical analysis is carried out, and a formula for the asymptotic variance of the estimates is derived. Numerical examples illustrate the performance of the method     

基于PSO-MUSIC算法的分布式目标DOA估计

提出了一种基于粒子群优化算法（PSO）和多重信号分类（MUSIC）算法的分布式目标波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计方法。在空间欠采样情况下,该方法首先利用粒子群优化算法优化阵列阵元间距,得到阵列天线方向图高旁瓣电平最小情况下的阵元间距,阵列阵元间距决定了阵列流形,然后在该阵列流形下构造分布式目标信号模型,最后结合分布式目标导向矢量和MUSIC算法获得空间欠采样情况下分布式目标中心DOA的准确估计。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于低秩块Hankel矩阵正则化的阵元故障MIMO雷达DOA估计

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达在阵元故障时虚拟阵列输出数据矩阵会出现大量的整行数据丢失,由于阵列接收数据矩阵的不完整而导致对波达方向(Direction of Arrival,DOA)的估计性能恶化。大多数低秩矩阵填充算法要求缺失数据随机分布于不完整的矩阵中,无法适用于整行缺失数据的恢复问题。为此,提出了一种基于低秩块Hankel矩阵正则化的阵元故障MIMO雷达DOA估计方法。首先,通过奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)降低虚拟阵列输出矩阵的维度,以减少计算复杂度。然后,对降维数据矩阵建立基于块Hankel矩阵正则化的低秩矩阵填充模型,在该模型中将MIMO雷达降维数据矩阵排列成块Hankel 矩阵并施加Schatten-p 范数作为正则项。最后,结合交替方向乘子法(Alternate Direction Multiplier Method,ADMM)求解该模型,获得完整的MIMO雷达降维数据矩阵。仿真结果表明,所提方法能够有效恢复降维数据矩阵中的整行数据缺失,具有较高的DOA估计精度和实时性,在阵元故障率低于50.0%时DOA估计精度优于现有方法。     

脉冲噪声下基于相关熵的相干分布源DOA估计新方法

针对复杂电磁环境下被动无线监测定位问题,该文提出广义相关熵的概念,推导了广义相关熵的性质,用以抑制阵列输出信号中的脉冲噪声。为了实现脉冲噪声环境下相干分布源中心DOA和扩散角的联合估计,提出基于广义相关熵的DOA估计新方法,并证明了该方法的有界性。为进一步提升算法的鲁棒性,推导了一种仅依赖阵列输出信号的自适应核函数。仿真结果表明,该算法能够实现脉冲噪声环境下相干分布源参数的联合估计,相比已有算法,具有更高的估计精度和鲁棒性。