智能天线中二维DOA估计算法研究

来波到达角估计是智能天线感知外界复杂电磁环境的关键技术.智能天线只有在准确感知外界复杂电磁环境的变化之后,才能做出有效的波束形成策略.文章将多种一维DOA估计算法拓展到二维DOA估计算法,并仿真分析了各算法在处理非相干信号及相干信号时的性能,对比分析了各种二维DOA估计算法在估计入射信号方位角与俯仰角的准确度与估计速度...     

CDMA系统中自适应阵列天线的改进算法

为改善调节阵列天线阵元权向量自适应算法的收敛稳定性,提出了一个改进算法。该改进算法不仅稳定、简单,而且能大大降低误码率。仿真结果对改进算法给予了有力的支持。     

智能天线系统中空间分域虚拟阵列的DOA估计算法研究

在即将商用的3G移动通信系统中,智能天线技术成为研究的热点．本文是以智能天线技术中DOA估计为基础,研究一种可提高估计能力的虚拟阵列DOA估计算法。介绍了虚拟阵列变换技术,根据智能天线系统的特点．采用空间分域的子阵思想．结合虚拟阵列变换技术．实现空间分域的虚拟阵列DOA估计。     

CDMA系统中自适应阵列天线的HLMS算法性能分析

在CDMA基站中采用自适应阵列天线技术可以克服多址干扰,提高系统容量。本文针对目前一种收敛速度较快的HLMS算法作了性能分析,仿真结果表明除特殊条件外,HLMS算法在加快收敛速度的同时也增大了噪声。     

自适应阵列天线

在移动通讯基台使用自适应阵列天线有许多优点。本文对自适应阵列天线的原理及结构做一综述，对射频及中频的非线性失真效应对数字基带波束形成网络的影响做枚的探讨并提出一些实用的解决方法。     

智能天线系统中空间分域虚拟阵列的DOA估计算法研究

在即将商用的3G移动通信系统中,智能天线技术成为研究的热点,本文是以智能天线技术中DOA估计为基础,研究一种可提高估计能力的虚拟阵列DOA估计算法.介绍了虚拟阵列变换技术,根据智能天线系统的特点,采用空间分域的子阵思想,结合虚拟阵列变换技术,实现空间分域的虚拟阵列DOA估计.     

锥面共形阵列天线盲极化DOA估计算法

 由于共形载体曲率的影响,共形阵列天线中各阵元单元方向图具有不同的指向,使得共形阵列天线具有了多极化特性(Polarization Diversity),为了描述共形阵列天线的多极化特性,通常在共形阵列天线的快拍数据模型中引入阵列入射信号的极化参数,因此共形阵列天线的DOA(Direction-Of-Arrival)估计需要与阵列入射信号极化参数联合估计.本文提出了一种盲极化DOA估计算法,通过在锥面共形阵列天线中设置三对特殊子阵,利用ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)算法,将入射信号极化参数与二维角参数去耦合,在入射信号极化参数未知条件下实现了高分辨DOA估计,并对估计性能进行了理论分析与推导,给出了参数估计的CRB(Cramer-Rao Bound),通过Monte Carlo仿真实验验证了DOA估计算法的有效性.     

阵列导向矢量在智能天线自适应算法中的应用

分析了智能天线自适应算法的基本原理,针对常用算法运算量大和测向精度有限等问题,在接收机的输出端引入阵列导向矢量信号,利用方向性因子和协方差矩阵的特殊性质,通过多次迭代运算得出区间内的信干噪比曲线。通过对八元直线型智能天线阵列的HFSS仿真实验表明,两组信干噪比曲线峰值均对应期望信号方向,峰值信干噪比大于30 dB,算法抗干扰性能良好。八元阵列天线的最大增益约为18 dB,通带内驻波比小于15,反射系数小于-25 dB,天线系统波束搜索性能良好,而且可以实现远距离传输。     

基于Lanczos算法的宽带相关信号DOA快速估计

本文提出了一种新的宽带信号DOA(Direction of Arrival)快速估计方法。该方法既不需要对阵列观测输出进行“聚焦”变换,也不需要对阵列输出的协方差矩阵进行特征值分解,从而使得该方法运算量比常用的宽带空间谱估计方法要小很多。计算机仿真试验证实了方法的有效性。     

语音信号频域肓分离中一种频率对准方法

混合语音信号可以使用盲分离频域解法,对观测信号在每一个频点分别进行复值独立分量分析(CICA)算法来解混并得到分离信号,但带来了幅值和次序不定问题(后者又称频率对准).讨论了频率对准算法中基于DOA估计的方法,并提出了一种基于分离矩阵初始化的频率对准方法,此方法易于实现.通过仿真表明,该方法较好地解决了次序不定问题,对卷积混合语音信号有较好的分离效果.     

一种基于迭代求解CTLS的角度超分辨方法

将约束总体最小二乘法(CTLS)应用到目标来波信号方向估计(DOA)中,通过将回波角度估计问题转化为约束总体最小二乘问题,采用一种新的迭代求解方法,可以快速求解,大大简化运算,并可快速收敛到全局最优解;在低中度SNR时,CTLS法估计精度要好于求根MUSIC法(ROOT-MUSIC)和基于总体最小二乘(TLS)改进子空间的超分辨方法的估计精度,在HSNR情况下接近克拉美一罗界(CRB),通过仿真结果对比,证明了CTLS方法在超分辨中的高分辨率性能和该方法的有效性.     

多项式求根法估计来波DOA

DOA估计是阵列信号处理中极具挑战的问题之一.为了提高估计精度和降低计算代价,已经提出很多算法.本文根据均匀线性阵阵流型具有Vandermonde结构的特点,提出一种新的方法.该算法将DOA估计转化为求多项式的根,大大降低了计算量并减少了对快拍数的需求.     

一种基于特征值分布的波束赋形方案

该文分析了在不同角度扩展和DOA情况下的特征值分布,研究了在不同角度扩展环境下不同波束赋形算法的性能。在此基础上,提出了一种基于特征值分布的波束赋形方案。该方案根据信道的特征值分布自适应地采用不同波束赋形算法。仿真表明,该方案与PPPW(Per-Path Per-Weight)波束赋形算法性能相近,同时大大降低计算复杂度。     

累量域虚拟阵列二维波达方向估计算法

利用空间四阶累量的孔径扩展性质,构造了一种新的累量域虚拟阵列波达方向矩阵。由累量域虚拟阵列波达方向矩阵非零特征值的幅值和相位即可分别估计出信号源的方位角和俯仰角。本算法阵元利用率高,阵列布置灵活,由于采用了累量,通过适当布置阵列可压制任意分布噪声,获得较好的估计效果。     

一种新的自聚焦相干宽带DOA算法

传统的基于相干信号空间聚焦的宽带DOA算法具有良好的空间分辨能力、较低的信噪比门限,但必须通过角度预估计来构造相应的聚焦矩阵.本文提出了一种不需要角度预估的相干宽带DOA算法,直接利用阵列接收数据构造聚焦变换矩阵,避免了预估计角度对聚焦变换的影响,同时降低了算法的运算量.计算机仿真表明该算法是切实可行的.     

基于差分预处理的米波雷达低仰角处理算法

由于多径信号的存在,使得米波雷达难以对低仰角目标进行高度测量,为此该文提出一种适用于多径情况下的波达方向估计方法。该方法通过差分处理,补偿了多径信号回波延迟的相位,使得接收回波中仅包含直达波信号,对差分后数据进行常规数字波束形成即可得到目标俯仰角。Monte-Carlo试验结果表明在进行低仰角测高过程中,该方法性能优于空间平滑和线性预测等方法。某米波雷达的实测数据验证了该方法的可行性与有效性。     

空间分集MIMO雷达的DOA估计新方法

多输入多输出(MIMO)雷达分布式布阵获得空间分集增益,但DOA估计是一个难题。该文分析了DOA估计的旁瓣一致现象,从空间分集MIMO雷达信号模型出发,推导了发射正交PCM信号,在接收端匹配滤波信号分选构造虚拟子阵的过程,提出了一种谱值优选算法进行空间分集MIMO雷达DOA估计。该算法得到目标在各子阵的最优估计,在发射端获得空间分集增益抑制目标闪烁的同时,在接收端进行稳健的多目标波达方向超分辨估计。最后仿真实验与相控阵进行了比较,表明了该算法的有效性,以及抑制目标闪烁改善DOA估计的能力。      

简化的基于辅助矢量基的子空间DOA算法

基于辅助矢量基提出了一种子空间DOA估计算法。该算法通过辅助矢量滤波器得到一组信号子空间归一化正交基,计算出噪声子空间矩阵,即可得到信源的空间谱。整个过程不需要特征值或奇异值分解运算,理论上计算复杂度较以前算法明显减小。仿真实验表明新算法性能不仅优于MUSIC算法,而且当存在相关信源,输入信噪比或快拍数很大时也优于辅助矢量DOA算法。