基于数据矩阵的信号频率和二维方向估计

在低信噪比和短数据环境下，基于阵列接收数据空间自协方差和互协方差矩阵分解的信号频率和二维到达方向联合估计的性能往往较差。通过数据矩阵的奇异值分解和其Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ范数的低秩近似，提出一和中性能改进的新的信号频率和二维到达方向联合估计方法。计算机模拟实验证实了其有效性。     

宽带相关信号的参数估计问题

在反隐身、浅层地下目标勘探、反射地震勘等领域越来越多地运用宽带或超宽带信号的雷达体制,由于信号传播色散的影响,经典的相关估计方法不能有效地估计目标信息的时延等参数,针对这种情况该文给上关信号参数的估计模型,在已知源信号情况下提出了估计的方法,并对估计器的性能进行了详细和理论分析,最后,应用这种方法分析了模拟和实测的雷达数据,结果表明,这种方法可以精确,有效地估计时延等参数。     

窄带信号频率和角度估计新方法

针对宽带接收机对窄带信号进行频率和到达角估计问题,提出了一种新的快速频率和角度估计方法．首先利用参考频率进行到达角预估计,然后利用空域滤波有效地将频率和预估计到达角进行匹配,并根据天线阵列的结构特点利用信号的相应频率进行预估计到达角校准,获得了信号的准确频率和到达角估计值．仿真分析验证了所提出方法可实现宽带接收机的窄带信号到达角和频率的快速估计．     

信号相关性与DOA估计

窄带波达方向(DOA)估计模型中,相干信号的问题很容易引起混淆。一些文献简单地认为频率不同的信号是不相干的,而频率相同的信号就是相干信号。因此,在建立不相干信号的DOA估计模型时,采用不同中心频率的信号,而使用的方向矩阵却采用同一个信号频率,该文提出,当信号中心频率不同时,应采用各自相应的频率来建立方向矩阵。其DOA估计应采用宽带信号的DOA估计方法,也就是应该对不同的频率进行聚焦。而采用同一个频率来建立的方向矩阵恰好同聚焦后的信号模型相同,因此,其估计结果也就是正确的。但这样的信号模型与事实并不相符。该文严格按照相干信号的定义证明了只有频率和初始相位都相同的窄带信号才是相干信号,最后通过计算机仿真验证了这一点。     

基于状态空间实现的EDS频率与时延联合估计

针对指数衰减正弦信号(EDS)模型提出了状态空间实现的频率、衰减因子及时延联合估计方法.在此方法中,得到了一个状态过渡矩阵和观测矩阵,频率和衰减因子估计由状态过渡矩阵的特征值获得,时延由观测矩阵和估计的频率和衰减因子得到,结果具有闭式解,不需要搜索计算.由于状态空间方法具有对模型误差不敏感的优点,因而具有更好的数值稳定性.仿真实验表明在一定信噪比的情况下,该方法性能接近相应的CRLB下界.     

基于状态空间实现的EDS频率与时延联合估计

针对指数衰减正弦信号（EDS）模型提出了状态空间实现的频率、衰减因子及时延联合估计方法.在此方法中,得到了一个状态过渡矩阵和观测矩阵,频率和衰减因子估计由状态过渡矩阵的特征值获得,时延由观测矩阵和估计的频率和衰减因子得到,结果具有闭式解,不需要搜索计算.由于状态空间方法具有对模型误差不敏感的优点,因而具有更好的数值稳定性.仿真实验表明在一定信噪比的情况下,该方法性能接近相应的CRLB下界.     

利用小波变换进行MC-MPSK信号载频盲估计

小波变换是在强噪声背景下进行信号时频分析的有效方法．利用小波变换的方法,使用Haar小波变换对多载波多进制相移键控（MC－MPSK）信号中心频率进行了估计．给出了计算机仿真的结果,将这种算法的估算结果与改进的克拉美－罗限（MCRB）进行了比较．结果表明,在没有先验知识的情况下,利用Haar小波变换方法可以精确的估计MC－MPSK信号中心频率,而且估计性能受相位噪声地影响不大．     

非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法

针对非半周期采样信号的相位差估计问题,提出一种非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法。首先,利用频率估计的相位匹配方法对采样信号进行频率估计,得到采样信号的频率估计值;其次,对采样信号进行互相关,得到互相关信号,并通过采样信号的信号时移和互相关构造一路新的互相关信号,使两路互相关信号具有相同的误差项;然后,利用两路互相关信号得到相位校正互相关信号;最后,利用相位校正互相关信号和频率估计值获得采样信号的相位差估计值。理论分析表明,该方法消除了采样信号非半周期采样对相位差估计的影响,无需预知信号幅值即可实现采样信号相位差的无偏估计。为验证所提方法的有效性和优越性,在不同相位差、信噪比和信号长度条件下对本文方法进行了仿真实验,并利用科氏流量计进行了应用实验。仿真实验结果表明,本文方法有效提高了非半周期采样信号的相位差估计精度,其相位差估计精度优于互相关方法、数据延拓式相关方法和正交时延估计方法的相位差估计精度,更接近克拉美罗下限。科氏流量计流量测量实验验证了本文方法在实际应用中的有效性。     

CDMA系统中多径信号的时延和到达角的联合估计

考虑了无线通信中广泛存在的多径信号的时延和到达角的联合估计问题。对于多径信道,提出了一种新的信号采样模型,并在此信号模型的基础上,根据 CDMA(码分多址)系统中已知的扩频码,利用传统的 MUSIC(多重信号分类法)算法联合估计多径信号的时延和到达角。所提出的方法不需要训练序列,而且步骤简化,估计精度高。计算机仿真结果表明该算法有效。     

高抗扰性到达时间差估计的新算法

到达时间差（时延）估计（ＴＤＯＡ）有着广泛的用途，例如相位测量、距离测量和方法测量等。本文基于利用二元阵列进行测向的问题，研究了能正确地精确测量时延的新方法。首先分析了传统上使用的广义互相关法（ＧＣＣ）时延估计存在的问题，然后将谱相关理论应用于时延估计，提出了具有信号选择性的时延估计算法──谱相关时延估计算法，由于利用了谱相关特性，新算法在多个干扰和噪声严重污染下仍能正确地估计出期望信号的时延，进行了大量计算机仿真，并与ＧＣＣ法进行了比较，证实了这种新算法的优点。     

高速移动铁路货车轴承声信号多普勒效应去除方法

针对货车滚动轴承轨边声学诊断中高速移动带来的声信号频移和频带扩展问题,提出一种基于到达时差和时域插值的多普勒畸变信号矫正方法.通过对轴承运动特性与故障特征频率分析,建立轨边传声器阵列的布放准则,在此基础上通过对阵列检测声信号进行分帧加窗和互相关分析,计算传声器间时延差;引入到达时差技术实时估计故障轴承的移动位置和传播时延,通过时域插值,获得以移动轴承发声时间序列为基准的无时延接收声信号.仿真结果表明,该方法在低信噪比时仍可有效矫正多普勒畸变的声信号,且适用于定转速及变转速场合.     

Delay Analysis and Formulation Inference of Signalized Intersection for Traffic Congestion Conditions

Vehicle delay is an important measure to evaluate the signal timings of signalized intersections.When optimization the signal control parameters, delays of vehicles from all approach directions of an intersection should be considered. Based on the analysis of the vehicle delay on an approach of intersection, directed against the typical condition of a congested intersection——over-saturated condition, the paper has analyzed and inferred the intersection delay dynamic formulation, and has established the relation between intersection delay,the signal timings, vehicle arrival rate and the queue lengths, and that provides useful information for understanding vehicle delay of signalized intersection and for establishing performance index function of signal timing optimization.     

基于数据采样方法的城市道路自由流行程时间估计

基于交通波模型,提出利用车牌识别数据估计城市道路自由流行程时间. 无需额外架设检测器或现场测算,所提方法具备准确性、科学性、实用性的特点. 基于车辆均匀到达的假设,将行程时间分为自由流行程时间和延误,建立信号影响下的路段行程时间分布函数. 针对现实环境中车流非均匀到达的特点,提出数据重采样方法生成符合均匀流假设的行程时间数据;拟合行程时间分布函数以获得路段自由流行程时间. 在杭州市多个路段的数据验证结果表明,重采样后的行程时间数据较好地拟合了行程时间分布模型,估得的自由流行程时间准确且具备理论支撑.     

能量比时间延迟估计法及在定位中的应用

本文针对在噪声干扰下不能用相关方法确定时间延迟的复杂信号，提出用能量比函数来检测在噪声中信号的到达时刻，由此来估计不同测点信号是的时间延迟，并分析了噪声对该方法的影响．最后给出了该方法在定位问题中的应用。     

一种改进的3D MIMO GBSBEM信道模型

为满足MIMO信道的空、时、频特性对新型信道模型的需求,在基于散射体几何分布的单反射椭圆信道模型基础上,引入收发天线间的空间距离、俯仰角等空间矢量参数,构建了基于空间矢量、到达角和多径时延的三维MIMO椭球信道模型.推导出到达角与多径时延的联合概率分布函数表达式,推导出频率选择性衰落条件下模型的空、时、频相关函数表达式.仿真结果表明,提出的模型不仅兼容传统GBSBEM的特性,而且提高了后者的易用性和准确性,扩展其应用范围,适用于对MIMO无线通信系统的信号接收性能进行分析和评估.     

四元数在方向角和多普勒频率同时估计中的应用

针对阵列信号处理中方向角、多普勒频率的同时估计问题,提出了方向角、多普勒频率的四元数模型,使估计方向角、多普勒频率二维问题与估计一维问题相类似,从而避免了在经典的二维复数模型估计中直接或间接的配对。首先给出了阵列接受信号的二维实模型,通过可分离信号和Hilbert变换构造了符合四元数结构的新的信号模型。讨论了Hamilton四元数、马氏四元数及其与二维实信号类似的欧拉公式。最后通过定义一个特殊的四阶累积量提取加性高斯有色噪声中的方向角、多普勒频率。仿真实验验证了算法的有效性。     

空间信号二维到达方向分离估计

基于L型均匀线性阵列和ESPRIT算法提出了一种避免谱峰搜索的多个空间信号二维到达方向分离估计及其配对处理方法,该方法可以并行实现。计算机模拟实验证实了其可行性。     

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。     

一种多连接并行传输的控制方法

提出了一种适用于降低端到端多连接并行传输的重排序时延的网络控制方法,通过将决策功能置于网络侧,根据数据分组的到达状态,估算数据分组的重排序等待时间,决策并控制发送端数据分组发送.仿真结果表明,该算法能有效降低重排序时延,尤其对于连接数较多的使用场景.