基于矢量修正的稀疏阵列测向解模糊方法

针对稀疏阵列DOA估计中存在的测向模糊问题,提出了基于矢量修正的稀疏阵列测向解模糊方法。该方法通过推导阵元相对位置与稀疏阵列角度估计之间的关系,分析了阵元相对位置的最大公约数对MUSIC算法测向性能的影响,利用在稀疏均匀线阵特定位置添加新的阵元的方法,对原阵列的导向矢量进行修正,解决了稀疏阵列的测向模糊的问题。仿真实验结果表明,该方法不仅保留了稀疏阵大孔径的优点,提高了多信号分辨能力和测向精度,并且在低信噪比和小快拍条件下性能较好。     

极化敏感阵列的到达角和极化参数联合估计方法

在应用传统的空间谱(MUSIC)算法联合估计来波信号到达角(DOA)和极化参数的时候,需要进行四维谱峰搜索,计算量巨大。针对极化敏感阵列,采用降维MUSIC算法联合,可以估计信号的DOA和极化参数。利用极化矢量的范数为常数这一特点,采用Lagrange乘数法进行降维操作,转换为方位角和俯仰角的二维谱峰搜索,同时可估计出极化相角和极化幅角,大大降低了算法实现的运算量。仿真结果证明了算法的有效性。     

基于MUSIC算法的反辐射导弹抗诱饵诱偏

为实现反辐射导弹抗雷达诱饵诱偏,根据诱饵诱偏反辐射导弹的原理,提出采用均匀圆形阵列天线结构对雷达及诱饵进行定位,并使用MUSIC算法估计其到达角.分析了均匀圆形阵列角度模糊问题,得到了其不模糊条件.给出了均匀圆形阵列结构下的二维MUSIC算法,该算法能对非相干的多辐射源到达角进行估计.最后对五元阵结构下的两点源进行了仿真计算,仿真结果证明了采用该方法能有效抗雷达诱饵诱偏.     

高斯色噪声背景下双基地MIMO雷达的多目标定位

针对雷达实际环境中的高斯色噪声背景,提出了基于ESPRIT-like的双基地MIMO雷达多目标定位方法。首先利用接收信号构造四阶累积量,然后根据新的联合导向矢量的特殊结构,对四阶累计量数据实施行抽取运算,提取出发射和接收"扩展"旋转不变因子,并基于ESPRIT-like方法估计出目标的发射角和接收角,最后利用复矩阵法实现了目标收发角度的配对。理论和仿真实验表明:该方法不受接收阵元数目的限制,不需要解相位模糊问题,在低信噪比时,角度估计性能优于已有的相关算法,在高信噪比时,角度估计性能接近于根克拉美罗界。     

旋转干涉仪解模糊方法研究及实现

针对相位干涉仪估计波达角过程中的相位模糊问题,提出了一种新的基于旋转相位干涉仪解模糊的方法,对该方法的解模糊性能进行了仿真分析并和其它方法进行了比较,最后给出了测向系统的硬件实现方案.该方法解决了单基线干涉仪存在的视角范围和测角精度之间的矛盾,可在保证测向精度的条件下实现宽频带测向,并且只需两个接收通道,体积小.仿真结果及实际测向系统验证了该方法的有效性.     

互质极化阵列的DOA估计算法研究

针对极化阵列计算复杂度高、互耦效应大的难点问题,提出一种基于三正交偶极子互质阵列的极化稀疏算法,用于波达方向(DOA)估计.首先充分利用三正交偶极子三个通道的所有信息,形成一个拥有更多阵元的虚拟线阵,使得原本不相干的信号变为相干信号;然后进一步使用前后向空间平滑的方法对虚拟阵列的协方差矩阵进行解相干.该算法可以扩展阵列...     

双基地多输入多输出雷达收发四维角联合估计

基于收发分置双L型阵多输入多输出雷达,提出了利用阵列接收数据的互相关去噪特性,进行目标辐射源收发四维角高精度联合估计的新方法。通过对匹配滤波后的阵列接收数据进行重构和互相关操作,可有效消除空间噪声影响,提高角度测量精度。将收或者发二维角的联合估计转化为两个一维估计,且只需对低维度矩阵进行特征分解,减轻了运算负担。利用特征值求取收或者发俯仰角,利用相应的特征向量构造出的虚拟阵列响应矩阵求取与其自动配对的收或者发方位角。仿真实验表明,该算法以较低的运算复杂度,实现了对空域多目标收发四维角的准确估计,估得的收或者发二维角能够自动配对,在低信噪比和短采样数据情形下,具有优良的角度估计性能。     

基于扩展孔径ESPRIT算法的高精度无模糊二维DOA估计

针对扩展阵列孔径会产生估计模糊的问题,本文提出一种基于双平行阵扩展孔径ESPRIT算法。算法首先设置双平行阵传感器之间距离远大于半波长以获得阵列扩展孔径;然后将传感器按照平行于x轴与平行于y轴分为2个子阵;对平行于x轴的子阵采用ESPRIT法,计算出低精度但不模糊的y轴方向余弦估计和高精度但模糊的x轴方向余弦估计,同样由平行于y轴的子阵算出低精度但不模糊的x轴方向余弦估计和高精度但模糊的y轴方向余弦估计; 最后将低精度但不模糊的方向余弦估计作为参考值来解由于扩展孔径带来的模糊问题,并得到最终的波达方向估计值。本文提出的算法无需二维搜索,是一种低运算量高精度的算法。此外本文还针对特征值相等时的角度配对失效现象,提出一种基于子空间正交的新配对方法。计算机仿真实验验证了本文算法的性能。     

被动雷达导引头宽带信号时差测角方法研究

随着雷达系统的综合化,信号带宽越来越宽是雷达信号辐射源的发展趋势。宽带信号时宽带宽积大,具有时差估计精度高的优势。利用该优势,研究了基于时差估计的无源导引头测角方法。利用傅里叶变换将宽带信号时差估计转换为频率估计获得较高的精度。通过理论推导出来该方法的时差估计精度表达式,进一步得出测角精度表达式。针对不同信号带宽做了时差估计精度仿真,以及不同时差精度、不同入射角情况下的测角精度仿真。仿真结果表明,该方法相对于干涉仪测角方法,不需要解相位模糊并且能够显著提高宽带信号测角精度。     

基于维度特性的二维到达角及极化参量联合估计算法

针对利用极化敏感阵列进行多维参数联合估计运算复杂度大的问题,提出一种基于噪声子空间维度特性的极化敏感阵列DOA及极化参数联合估计算法。算法利用阵列接收数据协方差矩阵噪声子空间的维度特性构造谱函数,有效降低了极化敏感阵列信号参数联合估计的计算复杂度,同时保证了算法的估计性能。对算法与现有基于长矢量的MUSIC算法的运算复杂度进行了理论分析对比。最后,仿真对比实验验证了算法的有效性。     

基于非圆信号的阵列扩展方法

提出了一种基于非圆信号的稀疏分解DOA估计方法,用于解决非圆信号数多于阵元数时的DOA估计问题。该方法首先利用非圆信号为实值信号的特点,用阵列上的接收数据及其共轭拼接构造一个新的扩展矩阵,选择扩展协方差矩阵的第一列作为稀疏分解向量,利用扩展阵列的导向矢量构造完备字典,建立了DOA估计的稀疏模型。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。     

稀疏贝叶斯框架下DOA与极化参数联合估计算法

针对传统极化敏感阵列测向算法在相干信号入射条件下估计精度低、 运算复杂度大的问题,提出一种稀疏贝叶斯学习框架下的波达方向与极化参数联合估计算法.该算法首先将数据接收矩阵稀疏得到观测矩阵,再利用酉变换将观测数据矩阵从复数域转化为实数域,并且对模型参数施加一个三层的稀疏先验.然后,根据变分贝叶斯理论,用得到的模型参数均值和...     

基于Euler变换的非圆信号稀疏重构阵列测向方法

针对低信噪比、少快拍情况下的非圆信号目标方位估计精度不高的问题,提出基于Euler变换的非圆信号稀疏重构阵列测向方法。该方法利用非圆信号的特征,通过Euler变换将复数据转化为实数据,利用数据拼接来扩展阵列孔径,采用奇异值分解来降低数据维度。基于目标方位的空域稀疏性,通过离散化空间方位网格来构建实数域的空域字典集,将目标方位估计问题转换为一稀疏信号重构问题,最终通过实值稀疏信号重构方法来估计目标方位。数值仿真验证表明,在低信噪比以及少快拍情况下,无论是对于非相干信号或者相干信号,与传统方法相比,所提方法皆表现出良好的估计精度,且该方法可以应用于欠定情况下非圆信号的目标方位估计。     

一种任意空间结构阵列的有源校准方法

提出了一种对任意空间结构非平面阵列的有源校准方法,该方法可利用已知校准信源估计阵元位置、增益和相位误差,且估计阵列参数时不使用迭代计算,因此不存在收敛问题。但该方法需要利用校准信源的四个不同波达方向(DOA)的信息来校准阵列。论文仿真计算结果表明,该方法可提高多目标高分辨方位估计方法的分辨率和估计精度。     

基于自适应RLS算法的导引头测角方法研究

导引头通过实时测试跟踪目标的到达角,截获跟踪目标雷达信号,导引导弹命中目标雷达.常规的单基线相位干涉仪测向系统存在测向范围和测向精度的矛盾,利用比幅比相测向方法可以很好地解决测角精度和角度模糊问题.比幅比相测角系统中一个突出的问题就是比幅支路信号噪声大,非线性失真严重,对环境的依赖性较强,文中针对这一问题提出基于自适应RLS滤波的处理算法.该算法不需要了解周围环境的统计特性,通过调整自身的权向量,满足解角度模糊的要求.仿真试验证明该算法有良好的实时处理效果,具有重要的工程实际意义.     

基于协方差矩阵重构的互质阵列DOA估计方法

针对现有基于互质阵列的DOA估计方法,由于舍弃差联合阵列中非均匀虚拟阵元而导致最大可估计信号损失的问题,提出了基于协方差矩阵重构的互质阵列DOA估计方法。根据差联合阵列与波程差一一对应的关系,将协方差矩阵扩展为一个部分元素缺失的Toeplitz矩阵;通过求解迹范数最小化问题实行对协方差矩阵中零元素的填充,阵列自由度得到提升;利用求根MUSIC方法实现DOA估计。仿真结果表明:该方法有效提高了可估计信号数且能够有效避免传统稀疏重构算法中模型失配对估计性能的影响。     

GPS自适应天线阵多波束形成算法分析

GPS天线阵列接收抗干扰技术多采用PI自适应调零算法,但其自由度有限,而基于卫星DOA估计的波束形成技术又敏感于到达角的估计性能。本文提出基于DEML的卫星到达角估计结合多波束形成抗干扰技术,其DOA估计性能稳健性高、计算量小。分析了PI自适应零陷技术和MVDR多波束形成技术的接收机结构、算法。仿真结果表明了多波束形成方法的有效性和稳健性。     

交叉极化干扰对阵列雷达测角影响研究

为研究复杂电子对抗环境下雷达性能受干扰情况,本文研究了交叉极化干扰对极化融合单脉冲阵列雷达测角性能的影响。首先,阐述了阵列雷达极化融合单脉冲测角方法。然后,理论分析了交叉极化干扰对极化融合单脉冲阵列雷达测角性能的影响,从数学上证明了该干扰方法可带来极化融合测角的误差项,导致测角精度下降。最后,提出了采用辛格函数导数的变体函数对子阵交叉极化方向图进行模拟,并在此基础上对极化阵列雷达的测角性能进行了交叉极化干扰仿真,得到了测角精度随交叉极化干扰强度变化曲线和测角性能下降率与目标回波极化比的关系。研究表明,交叉极化干扰会导致阵列雷达测角性能下降,交叉极化干扰分量与目标回波共极化分量相近时对测角影响较大,并且,目标回波的极化比越小,即目标的交叉极化分量越小,雷达受干扰越明显,测角性能下降越大,性能降低10%左右。     

一种旋转相位干涉仪测角解模糊算法

针对旋转相位干涉仪测角解模糊传统算法在大模糊度时无法正确解算的局限,提出一种基于相位差变化曲线二阶差分信息解模糊的新算法。该方法根据余弦函数的连续性,利用当前点及前两点的鉴相相位差信息,按照最大似然准则,解算出当前点的正确模糊数。仿真结果表明,相比传统算法,该算法解模糊能力大大提高,其正确性和有效性已在工程实际中得到验证。     

基于“列维扩展”信号子空间的双基地MIMO雷达相干角度估计

针对传统算法在解相干时存在阵列孔径损失以及计算量大的问题,提出了基于"列维扩展"信号子空间的相干目标角度估计方法。该方法首先利用两个低复杂度的低维协方差估计来替代高复杂度的高维协方差估计,构造出"列维扩展"信号子空间,证明该子空间的列满秩性质不受目标相干性、回波单多快拍数的影响。然后提取出"扩展"旋转不变因子,实现了目标收发角度估计,最后利用空域滤波法实现收发角度的配对。仿真实验与数据分析表明:该方法在解相干时无需牺牲阵元孔径,其估计精度优于空间平滑类算法,并且适用于单次快拍数据情况的收发角度估计。