基于任意形状平面阵列的二维测向技术研究

实际测向环境对天线阵的布阵形状要求较严,形状选择的合理与否将直接影响测向精度、测向带宽及测向频谱的范围.针对阵列形状和二维测向的实际问题,建立了利用任意形状平面阵列对空间多目标源进行二维测向的数学模型,并利用该模型和MUSIC算法对空间多目标实现了超分辨二维测向,简要地概括了算法实现的具体步骤,从而对以往的测向技术有了一定程度上的改进.计算机仿真结果表明了理论分析的正确性及数学模型的有效性.     

舰载通信空间谱估计超分辨测向技术研究

简述了空间超发辨测向原理，指出目前国内外大都是研究线阵超分辨测向，但不适用于舰载测向系统。根据舰载测向系统需要对360℃范围内进行测向，提出了圆阵超分辨测向的设想，建立了圆阵空间谱估计超分辨测向的数学模型，由于所测信源之间是非相干的，故采用MUSIC算法，以五单元圆阵为例，实现了对360℃范围内的4个信源同时超分辨测向，进行了计算机仿真，并分别对分布在不同方向上的4个信源进行了仿真测试。取得了良好的效果，证实了设想、数学模型及算法的正确性和可使用性。     

盖氏半径法在超分辨测向算法中的应用研究

确定空间同频窄带信号源数在超分辨测向中至关重要，是能否成功测向的前提条件。本文将盖氏圆盘定理应用于阵列天线超分辨测向算法中，对协方差矩阵进行交换，将噪声圆盘和信号圆盘分开，进行盖氏圆盘估计，此方法能准确估计出被测信号源数，从而可提高超分辨测向的精度。同时在任意形天线阵条件下，进行了计算机仿真，并与利用最小描述准则的方法进行了比较，结果表明本方法对于超分辨测向有很大实际意义，能够提高测向精度。     

多通道阵列相干源波达方向超分辨估计

采用发射阵列分布式布阵、接收阵列密布阵的多通道阵列,提出了一种虚拟子阵积累算法,在获得空间分集增益的同时可以超分辨估计相干源的波达方向.先通过正交信号分选的方法在接收端得到虚拟子阵,然后叠加积累各虚拟子阵接收数据的协方差.该算法利用空间分集克服了目标闪烁,同时具备解相干的能力,且避免阵列物理孔径的损失.理论分析和仿真结果表明,该算法可以有效处理多通道阵列相干源波达方向估计.     

均匀圆阵相干信源DOA估计的差分算法

提出了一种新的均匀圆阵解相干算法。在模式空间中,均匀圆阵被转换为一虚拟的均匀线阵。利用该虚拟线阵的特殊阵列模型结构可重构一差分矩阵,使其秩只与相干(或相关)信号的波达方向(DOA)有关。该算法可使得非相干信源与相关(或相干)信源分辨开,且通过利用常规超分辨方法估计不相关源和相关源的空间谱,再利用差分矩阵中包含的相干及相关源信息分辨相关及相干信源,可重复利用阵列接收数据,从而分辨更多信源。仿真结果验证了该算法的有效性。     

干涉阵列米波雷达的低仰角高精度估计方法

针对米波雷达低仰角估计的难题,结合干涉技术和超分辨算法的优点,提出了干涉阵列米波雷达的高精度低仰角估计方法．该方法首先利用干涉结构扩展阵列孔径,再将常规的空间平滑算法推广到干涉阵,提出了干涉阵的空间平滑方法,然后应用其实现低仰角多径信号的解相干,最后利用双尺度酉ESPRIT算法得到低仰角的高精度估计．仿真结果和实测数据验证了干涉阵列的前后向空间平滑方法及干涉阵列的高精度低仰角估计方法的有效性,并分析了该方法存在的信噪比门限与基线模糊门限的产生原因．     

一种基于中频采样正交滤波技术的超分辨率测向方法

基于阵列协方差矩阵特征分解的超分辨率测向技术，在天细阵各通道特性不一致时，其性能会急剧下降，本文提出了一种基于中频产正交滤波技术的超分辨率测向新方法，该方法可以较好地保证通道的一致性和显著提高测向性能，计算机模拟证实了其有效性。     

多口径组合阵列子空间DOA测向算法

现有各类子空间DOA测向算法为避免阵列模糊一般要求阵元间距小于半波长,但为获得更好的测向性能又需要较大的阵列尺寸,这需要大量的阵元,提高系统复杂度和成本.为克服这个问题,本文基于多重信号分类(MUSIC)算法提出一种采用半径不同的多口径组合阵列进行DOA测向方法.其中小尺寸阵列能够避免测向模糊问题,同时对空间谱起到平滑作用,从而降低空间谱计算复杂度;而具有较少阵元数目的大尺寸阵列主要用于提高测向算法精度和分辨力.本文给出算法的原理与实现步骤,并对算法精度和分辨力进行了分析和仿真,理论分析和仿真结果表明算法的有效性.     

水下声传感器阵列虚拟扩展技术研究

针对水下小孔径作战平台信号处理问题,给出了声呐阵列虚拟扩展技术的性能评估方法.建立了水下声传感器阵列虚拟扩展后的数学模型,推导了阵列实阵元总数、虚拟的新阵元数和虚拟一个阵元使用的实阵元数之间的数学关系式.给出了虚拟扩展后的阵列信噪比增益数学表达式,并分析了其与实阵元总数、虚拟的新阵元数和信号入射角度之间的关系.通过对虚拟扩展后阵列波束图的分析,论证了阵列波束宽度的变化及多目标分辨能力的改变.最终通过对扩展后阵列信噪比增益及多目标分辨能力的理论分析和计算机仿真,论证了虚拟扩展技术对阵处理增益、波束宽度等阵列主要性能指标的影响,并对该技术在实际工程应用中的适用条件进行了分析.     

舰载圆形超分辨测向天线阵性能的研究

在music算法的基础上首先对其进行完善,分析,并给出了任意形状天线阵列超分辨测向的通用算法,简要地概括出了算法实现的具体步骤,同时对通用算法做了改进,提出了插值后的music算法,该算法能展宽测向的频率范围,提高了测向的精度,然后利用music算法对圆形超分辨测向天线阵从不同元半径,不同被测信号源的个数,用matlab语言进行了计算机仿真实验研究,并给出了一些具体的 实验结果。     

基于约束的单纯形-粒子群混合优化DEUCE测向算法

文章介绍一种新的基于特征结构的DOA估计算法,并对算法中非线性多维搜索问题限制算法应用这个缺点提出了一种基于约束的单纯形-粒子群混合优化DEUCE测向算法,改进算法把罚函数方法、粒子群算法、单纯形算法有机结合并应用到DEUCE算法中去;仿真结果表明改进算法在保持低收敛门限和高估计精度的优点下,具有更快的运算速度。     

基于压缩感知的多目标认知成像方法

为利用有限雷达资源实现对多ISAR目标的实时高分辨成像,提出了一种基于压缩感知的相控阵雷达多目标稀疏孔径认知高分辨成像方法．在对目标稀疏特性认知的基础上,构建了基于目标横向稀疏度和成像积累时间的雷达资源动态分配函数,并给出了成像质量评估标准,最终实现了有限雷达资源条件下不同ISAR目标的高分辨认知成像．仿真结果表明,利用该方法成像不仅可以减少雷达成像发射脉冲数,而且可以有效减少雷达观测时间,同时还能获得高质量的目标ISAR像．     

高分辨率计算集成成像自由视点光场重构方法

针对传统自由视点集成成像计算重构方法重构图像分辨率较低的问题,提出了一种基于光场模型的自由视点计算重构方法.根据视点位置和观看方向,采用光场投影矩阵将微单元图像阵列投影到重构平面上,充分利用微单元图像阵列中的信息,实现了高分辨率的自由视点集成成像计算重构.仿真结果表明,采用文中方法可以实现集成成像系统的自由视点计算重构,且重构图像的分辨率比传统方法重构图像的分辨率有了很大提高.     

基于正交投影的宽带相干信源空间谱测向算法

提出了一种新的相干信号子空间宽带信源空间谱测向算法,该方法通过角度扫描和数据协方差矩阵的正交投影处理,避免了到达角度的预估计和信源个数估计,从而提高空间谱测向的性能,论述了该算法的原理及其实现过程,并和现有算法进行了对比分析．仿真结果表明,在信噪比较低的情况下本算法有更好的角度分辨率和更低的均方根误差．     

利用时间平滑技术估计相干信号二维波达方向

时间平滑技术可以用来解决相干信号源的波达方向估计,但现有的算法只适合于一维波达方向估计,不能直接扩展到二维。在均匀圆阵的基础上,本文把时间平滑技术推广应用于二维波达方向估计,提出了一种时间平滑UCA-ESPRIT算法,该算法能在多径环境中估计多个信号源的所有二维来波方向,并能够对来波按不同的用户进行分组。该算法能估计的来波方向数目远超过阵元数目。计算机仿真实验验证了算法的有效性。     

航空发动机数学模型

提高模型精度以及保证方程求解收敛是目前发动机建模亟待解决的问题。该文以双转子加力涡喷发动机的数学模型为例,介绍了线性状态空间模型的建立,提出了一种根据发动机进口参数进行飞行包线区域划分的方法,在应用该方法得到的飞行区域内,发动机模型的结构参数摄动最小。     

阵元位置误差校正Toeplitz预处理算法

MUSIC等为代表的高分辨DOA算法通常以精确已知的理想阵列模型为前提,由于实际天线阵列的位置误差必然存在,因此算法的性能必将受到严重的影响,甚至失效.本文通过深入分析阵列位置误差对阵列接收数据协方差矩阵的影响,提出了一种基于对接收数据协方差矩阵作Toep litz预处理来校正阵列位置误差的方法,同时结合特征值重构方法进行联合迭代运算,以便更加有效地抑制阵列位置误差的影响.理论分析和计算机仿真表明,所提方法能够有效地改善MUSIC算法的稳健性,提高多目标信号的角度分辨能力.     

利用回归分析法估计来波方位

提出一种利用回归分析进行无源测向的方法,给出了算法原理并对其性能进行了模拟分析.计算机仿真结果表明,该方法可以获得较高的测向精度.     

非圆信号的四阶累积量测向新方法

针对传统基于四阶累积量的非圆信号测向方法存在阵列扩展不充分或者有数据冗余等问题,利用四阶累积量的阵列扩展特性,提出了一种阵列充分扩展且无数据冗余的非圆信号测向新方法.根据信号的非圆特性,新方法充分利用了阵列接收数据及其共轭数据来构造四阶累积量矩阵,实现了阵列的充分扩展并且使扩展后的等效阵元数进一步增加;此外,通过巧妙地利用四阶累积量矩阵的结构特征,降低了算法的计算量.理论分析和实验仿真结果表明,所提方法具有计算量小、阵列扩展能力强以及分辨率高等优良性能.