空间色噪声环境下基于时空结构的双基地MIMO雷达角度和多普勒频率联合估计方法

该文针对空间色噪声环境提出一种基于时空结构的双基地MIMO雷达角度和多普勒频率联合估计方法,并推导了基于时空结构时角度和多普勒频率估计的克拉美-罗界(CRB)。该方法在时域噪声为高斯白噪声的假设下,首先将不同时刻匹配滤波器输出进行互相关以消除空间色噪声的影响,然后将相邻时刻匹配滤波器输出的时间相位差作为时间旋转因子,采用ESPRIT方法估计目标的DOD(Direction Of Departure), DOA(Direction Of Arrival)和多普勒频率。该方法能够克服空间色噪声的影响,所估计参数自动配对且无阵列孔径损失,并且适用于发射和接收阵列不满足平移不变结构的情况。计算机仿真验证了该文所提方法的有效性。     

空间色噪声环境下双基地MIMO雷达DOD和DOA联合估计方法

针对空间色噪声环境提出一种同时利用空域和时域信息的双基地MIMO雷达DOD（Direction of Departure）和DOA（Direction of Arrival）联合估计方法。该方法在时域高斯白噪声的假设下．将不同时刻的匹配滤波器输出进行互相关以消除空间色噪声的影响并获得空时互相关矩阵，然后基于传播算子方法构造一低维矩阵，利用其特征参数与待估参数的特定关系获得目标DOD（DirectionofDe．parture）和DOA（DirectionofArrival）的联合估计。该方法能够有效克服空间色噪声的影响，所估计参数自动配对。与现有方法相比，其孔径损失小，具有更优的参数估计性能和最大可检测目标数。且对发射阵元个数没有特殊要求，具有更广泛的适用性。计算机仿真验证了本文方法的有效性。     

一种新的双基地MIMO雷达收发角和多普勒频率联合估计方法

该文提出了一种新的双基地MIMO雷达收发角和多普勒频率联合估计方法。利用匹配滤波器输出的信号特点,采用最小二乘法从信号中分别提取出多目标的多普勒矢量、接收角矢量和发射角矢量,然后采用迭代算法对这3个矢量进行更新以完成收发角和多普勒频率的联合估计。该方法复杂度低,运算时间少,且能够实现自动配对。仿真结果表明,与基于PARAFAC的方法相比,该文方法更易获得高精度的收发角和多普勒频率估计,具有更高的可靠性。     

相位编码信号的自适应接收回波处理

首先建立了匹配滤波器输出随多普勒频移的变化规律模型。分析得出通过缩短匹配滤波器长度,可减小多普勒频移对压缩输出的影响,采用一组部分相关匹配滤波器对接收回波处理,估计出回波中的多普勒频率,避免了传统方法的计算量大、结构复杂难以实现等缺陷。方法结构简单,能以较高精度对回波中的多普勒频率作出估计,有利于相位编码信号在快速动目标观测方面的应用。     

双基地MIMO雷达参数估计

文中探讨了双基地MIMO雷达进行参数估计的方法。针对时域噪声为高斯白噪声,存在空间高斯有色噪声的背景,引入时间延迟这个因素构造旋转因子,同时利用匹配滤波器和ESPRIT子空间算法实现目标角度以及多普勒频率的参数联合估计。仿真结果表明这种算法可以消除系统中空间高斯有色噪声的影响,得到较高的估计精度。     

一种双基地MIMO雷达目标参数估计算法

为了实现双基地多输入多输出(MIMO)雷达目标参数估计,建立了双基地MIMO雷达信号模型,提出了一种目标方向角和多普勒频率估计方法,该方法利用2次ESPRIT方法分别估计目标的多普勒频率和来波角度(DOA),然后利用ROOT-MU-SIC方法估计得到目标去波方向(DOD)。所提算法只进行3次特征值分解,避免了多维非线性的谱峰搜索,配对过程简单。仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于匹配滤波和离散分数阶傅里叶变换的水下动目标LFM回波联合检测

匹配滤波器是高斯白噪声背景下LFM回波的最优检测器,并且根据匹配滤波器输出的峰值位置可以获得目标距离的估计.有色混响噪声背景以及目标径向速度造成的回波和样本失配都将导致匹配滤波器检测性能和测距精度下降.结合匹配滤波的定位特性和分数阶傅里叶变换对LFM信号的聚焦特性,该文提出基于匹配滤波和离散分数阶傅里叶变换的联合检测方法.仿真结果表明联合检测方法性能优于单匹配滤波器,并且可以获得目标径向速度的近似估计.     

利用空间平滑差分算法进行DOA估计

针对色噪声背景下的相干信源波达方向估计问题,提出了一种空间平滑差分算法。该算法通过对空间平滑矩阵进行差分运算来对消色噪声,并采用PM算法进行方向估计。在去除噪声、减小计算量的同时,可估计较多的信源。由于算法对非相关信源和相关(或相干)信源同时估计,因此减小了算法实际实现的复杂度。计算机仿真结果证明了空间平滑差分算法理论的正确性和有效性。     

LFM相参脉冲串多普勒频率变化率估计

在传统的只测向单站无源定位算法的基础上,增加波达角变化率和径向加速度两个观测量,可以大大改善定位与跟踪的性能,所以高精度径向加速度估计(即多普勒频率变化率估计)具有重要意义。由于在无源定位里没有接收脉冲信号的任何先验知识,接收到的LFM相参脉冲串信号的相参性容易被破坏。文中借鉴雷达里的匹配滤波方法,提出一种“准匹配滤波”方法,首先估计每个脉冲的到达时间、脉冲宽度、起始频率和调频系数,接着构造本地参考信号用于对接收信号进行“准匹配滤波”,最后对其输出进行多普勒频率变化率估计。该方法可以避免处理过程中的非相参问题,运算简单,估计精度高,具有应用价值。     

基于空时自适应处理的阵列测向算法

提出了一种基于空时自适应处理(STAP)的阵列信号测向算法,与常规的空间域阵列信号处理相比,该方法由于联合了空间-时间维进行处理,增大了系统自由度,从而提高了处理信号增益以及空时谱分辨率,并且能够在不需要预先精确获得信号频率的前提下获得信号的波达方向估计(DOA)。仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

Joint Doppler frequency, 2D-DOD and 2D-DOA estimation for bistatic MIMO radar in spatial coloured noise

In this paper, we address the problem of four-dimensional angle and Doppler frequency estimation for L-shaped bistatic multiple input multiple output radar in spatial coloured noise. A novel method of joint estimation of Doppler frequency, two-dimensional direction of departure and two-dimensional direction of arrival based on the propagator method is discussed. Utilising the cross-correlation matrix which is formed by the adjacent outputs of matched filter in the time domain, the special matrix is constructed to eliminate the influence of spatial coloured noise. The proposed algorithm provides lower computational complexity and has very close parameter estimation to the estimation of signal parameters via rotational invariance techniques algorithm and DOA-matrix algorithm in high signal-to-noise ratio and Cramér–Rao bound is given. Furthermore, multidimensional parameters can be automatically paired by this algorithm to avoid the performance degradation resulting from wrong pairing. Numerical simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于子空间旋转不变性的加性有色噪声中谐波频率的估计

噪声中的谐波恢复问题是信号处理领域的一个典型问题,在众多领域中有着广泛的应用。本文主要研究加性有色噪声中谐波频率的估计问题,提出了一种基于子空间旋转不变性的谐波频率的高分辨率估计方法。利用观测信号的自协方差函数构造了一个协方差矩阵,通过对协方差矩阵的特征值进行理论分析,结合子空间旋转不变性,得到了加性有色噪声中谐波的频率和协方差矩阵之间的一种内在联系。利用这个性质可以估计加性有色噪声中谐波的频率。本文方法对于有色噪声的模型无任何假设,而且对于噪声的分布也没有限制,对于高斯和非高斯有色噪声都适用。仿真实验验证了本文所提算法的有效性。      

高频地波超视距雷达目标距离、方位角和多普勒频移估计算法

该文研究了高频地波超视距雷达超分辨目标距离、方位角以及多普勒频移估计问题,提出利用波达方向矩阵法实现目标参数的同时估计。该方法利用对波达方向矩阵的特征分解所得到的特征值和相应的特征矢量进行处理,获得目标距离、方位角和多普勒频移的估计。该方法能够实现目标参数估计的自动配对,运算量小,分辨率高。仿真结果验证了该方法的有效性。     

双基地MIMO雷达四维角度和多普勒频率联合估计

该文提出了一种新的基于L型阵列双基地MIMO雷达多目标的4维角度和多普勒频率联合估计的算法,该算法根据DOA 矩阵法的思想构造矩阵,通过特征参数与待估参数之间的特定关系,推导出了目标2维DOA, 2维DOD及多普勒频率联合估计式,并得到闭式解。该算法无需谱峰搜索,只需一次特征值分解,且估计出的5维参数自动配对,与ESPRIT算法相比,计算复杂度降低,且性能非常接近,并能克服空间色噪声的影响,在发射信号非完全正交时仍旧适用。仿真结果验证了该算法的有效性。     

Source enumeration method by combining diagonal loading andconstructing second-order statistics

A source enumeration method based on diagonal loading of eigenvalues and constructing second-order statistics is proposed, for the case that the antenna array observed signals are overlapped with spatial colored noise, and the number of antennas compared with the number of snapshots meet the requirement of general asymptotic regime. Firstly, the sample covariance matrix of the observed signals is obtained, the eigenvalues of the sample covariance matrix can be acquired by eigenvalue decompositio...     

Inductance simulation and filter design using a single-pole amplifier approximation

By assuming the operational amplifier can be represented by a single-pole model, a very simple circuit has been developed to replace grounded inductors in ladder filters. The resulting active filters can be used at high frequencies and produce very little noise at their outputs.     

基于四阶累积量的相干信号频率和二维到达角联合估计的新算法

该文提出了一种基于四阶累积量的相干信号频率和二维到达角联合估计的新算法-CTSS算法.CTSS算法利用双平行线阵的时空数据以及平滑技术构造了一个时空平滑矩阵,通过对其进行特征分解,并利用分解得到的特征值和特征矢量估计出空间相干信号的三维参数.在色噪声环境下,该算法能够精确地估计空间相干信号的三维参数,无需多维谱峰搜索,能实现信号三维参数的自动配对,并有效地解决了信源参数兼并问题.计算机仿真结果验证了算法的有效性.     

色噪声环境下单基地MIMO雷达分布式目标角度估计

针对传统的二阶统计量角度估计算法在高斯色噪声环境下估计性能急剧下降甚至失效的问题,该文提出一种基于四阶累积量的单基地MIMO雷达相干分布式目标角度估计算法。首先建立单基地MIMO雷达的相干分布式目标信号模型,求取信号的四阶累积量矩阵;利用特征值分解分离出相互正交的信号子空间与噪声子空间,根据多重信号分类(MUSIC)算法原理,获得阵列的空间谱函数,通过谱峰搜索得到分布式目标的中心波达方向。该算法充分利用了四阶累积量对高斯过程的不敏感性,能够很好地抑制高斯色噪声对角度估计的影响。仿真结果证明了该算法的正确性和有效性。