低复杂度的双基地MIMO雷达阵列优化方法

针对双基地MIMO雷达的稀疏发射和接收阵列联合优化时由于二维角度搜索导致其计算量较大的问题,提出一种低复杂度的双基地MIMO雷达稀疏阵列优化方法。该方法利用MIMO雷达方向图乘积定理将二维角度的优化目标函数分解成两个一维角度的目标函数,然后可以利用遗传算法分别对发射阵列和接收阵列进行优化。该方法不需要二维角度搜索优化,在保证阵列方向图旁瓣抑制性能的基础上,降低了阵列优化的复杂度。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于稀疏对称阵列的混合信源定位

针对混合信源定位中存在阵列孔径损失的问题,基于稀疏对称阵列提出了一种新的混合信源定位方法。首先,通过不同子阵的接收数据构造一个仅与信源角度有关的特殊四阶累积量矩阵,进而利用MUSIC算法估计出所有信源方位角,然后在每个估计角度上进行距离维的搜索,从而得到近场信源的距离估计。该方法避免了二维搜索,且参数自动配对。同时,稀疏对称阵列的有效使用扩展了阵列孔径,提高了参数估计精度。实验仿真结果表明该算法的有效性。     

伪随机屏蔽二进阵列偶理论研究

 提出一种新的最佳相关信号,即伪随机屏蔽二进阵列偶,研究了其变换性质、Fourier频谱特性和存在的组合允许条件,运用这些性质和条件可以缩小伪随机屏蔽二进阵列偶的搜索范围,提高计算机搜索的效率.在此基础上编写了计算机搜索算法,搜索出若干体积的伪随机屏蔽二进阵列偶.搜索结果表明伪随机屏蔽二进阵列偶具有较大的存在空间,因而可以应用到工程中.     

几乎最佳二进阵列偶理论研究

本文提出了一种新的周期循环相关信号,即几乎最佳二进阵列偶.文中给出了其定义,并研究了它的变换性质,为了减少搜索范围,提高计算机搜索效率,文中研究给出了一些几乎最佳二进阵列偶存在的组合允许条件,在此基础上,利用计算机搜索出了若干小体积的几乎最佳二进阵列偶.搜索结果表明几乎最佳二进阵列偶具有很高的能量效率,因而可以作为同步码或多用户码应用到工程中.     

伪随机三元阵列偶理论研究

文中提出了一种新的具有良好循环相关特性的离散信号，即伪随机三元阵列偶。首先给出了伪随机三元阵列偶的相关定义；然后研究了伪随机三元阵列偶的变换性质和频谱特性；而且，为了减小搜索范围，提高搜索效率，给出了伪随机三元阵列偶存在的必要条件；最后证明了伪随机三元阵列偶的唯一性，并给出了一种构造伪随机三元阵列偶的方法。     

二阶共轭增强MUSIC算法

提出了二阶共轭增强MUSIC(SO-CAM)算法,利用阵列输出的非零时延互相关函数及其共轭形成伪阵列输出,从而得到伪协方差矩阵,对其进行特征分解,利用信号子空间与噪声子空间的正交性,搜索得到的空间谱函数的极大值点对应的角度就是波达方向。仿真实验表明,新算法可对多于阵元数的信号进行测向,其测角精度和分辨力优于MUISC算法,与MUSIC-like算法性能相当。     

准最佳二进阵列偶

本文在最佳二进阵列、准最佳二进阵列和最佳二进阵列偶的基础上,定义了一种新的最佳信号,即准最佳二进阵列偶.讨论了准最佳二进阵列偶的体积、变换性质,并对其进行了Fourier频谱分析,得到了部分有益的结果.还用计算机穷举搜索出了体积从2~24的准最佳二进阵列偶.     

互补二进阵列偶的理论研究

具有良好非循环相关特性的序列中,互补序列最具有代表性。提出了一种新的非循环相关信号,即互补二进阵列偶。给出了定义,并研究了其变换性质。同时为了减少搜索范围,提高计算机搜索效率,研究给出了一些互补二进阵列偶的组合允许条件。互补二进阵列偶理论拓宽了互补序列的研究范围,有很好的工程应用背景。     

准最佳屏蔽二进阵列偶理论研究

本文在最佳屏蔽二进阵列偶的基础上定义了一种新的最佳循环相关信号,即准最佳屏蔽二进阵列偶,讨论了准最佳屏蔽二进阵列偶的体积、变换性质,通过分析其Fourier频谱特性和研究其存在的必要条件,为计算机搜索最佳屏蔽二进阵列偶奠定了理论基础,并给出了由计算机搜索出的若干小体积准最佳屏蔽二进阵列偶.     

双准最佳二进阵列偶的研究

本文定义了一种新的最佳信号即双准最佳二进列偶，讨论了双准最佳二进阵列偶的变换性质；用计算机搜索出一些小体积的双准最佳二进阵列偶；并给出了构造双准与准最佳二进阵列偶的方法。     

基于虚拟阵列变换的共形阵列信号DOA估计

共形阵列是指与载体表面共形的天线阵列,对载体空气动力性能影响小,在军用、民用等飞行器上具有广泛的应用。针对共形阵列信号处理中的角度估计问题,给出了一种基于虚拟阵列变换思想的共形阵列信号DOA估计算法。该算法首先对接收数据进行虚拟阵列变换,利用变换后的数据,采用ESPRIT算法和MUSIC算法相结合,实现了对共形阵列信号二维角度估计。算法对阵列形状限制小,真正实现了适用于任意共形阵列。以圆柱共形阵列为例,通过仿真实验验证了算法的有效性。     

基于MUSIC算法的L型阵列MIMO雷达降维DOA估计

该文提出一种基于MUSIC算法的L型阵列多输入多输出雷达降维波达方向(DOA)估计算法。该算法首先针对L型阵列导向矢量的结构,构造出一个降维矩阵,将回波信号转换到低维空间。然后利用二次优化方法将2维DOA估计分解为两个1维DOA估计。最后利用MUSIC空间谱估计其中1维角度,并利用求得的角度回代谱函数,对另1维角度进行求根估计。该算法将2维空间谱搜索降为1维搜索,极大地降低了运算复杂度。理论分析和仿真结果验证了该算法的准确性和可行性。     

一种基于遗传算法的阵列天线方向图综合

基于排序的实数码遗传算法实现对阵列天线方向图综合,并对遗传参数作了一些改进.该算法使得搜索效率有很大的提高,有效避免了早期收敛.通过计算机仿真实验,该算法成功地实现了阵列天线的方向图综合.通过对阵列天线的阵元电流幅值进行优化,同样可以达到传统方法所能实现的效果.良好的仿真结果体现了遗传算法在阵列天线方向图综合中的优越性能.     

基于非均匀采样的信号频率和到达角联合估计

利用阵列中每个阵元有不同采样频率的非均匀采样特性,可以等效得到时变的虚拟非均匀线阵,然后采用经典的子空间法中的MUSIC测向法,通过网格搜索实现对信号频率和DOA联合估计;并且通过合理设置各阵元间的采样率,有效提高空间谱估计的分辨率和精度,还可避免测向角度模糊。该算法采用网格搜索法,明显减少了计算量。计算机仿真结果证明该方法的有效性和正确性。     

基于互质阵列重构的高维波达方向估计算法

针对角度估计中现有算法估计信源数少的问题,提出了一种基于互质阵列重构的高维波达方向估计算法,实现了有限物理阵元条件下多重信号角度的超分辨估计.该方法首先对接收信号协方差矩阵进行列向量化处理,建立虚拟阵列模型,然后在此基础上重构虚拟阵列流型,拟合出缺失的虚拟阵元响应,最后引入空域平滑的思想,实现角度的超分辨估计.对本文算法的复杂度和阵列自由度进行理论分析.仿真结果表明,所提方法在相同物理阵元数条件下阵列自由度高于连续空域平滑检测算法和迭代内插检测算法,相比于迭代内插检测算法,以较小的复杂度代价获得了性能的较大提高.     

基于稀疏对称阵列的近场源定位

 在阵元数目一定的情况下,为了扩大阵列的孔径,本文采用非均匀稀疏对称阵列,其阵元间距不受四分之一载波波长的限制.为了避免由此带来的角度模糊问题和复杂的二维搜索,本文基于降秩思想,提出了近场源波达方向(DOA,Direction Of Arrival)和距离的无模糊估计方法并且分析了角度估计的模糊性.此方法利用二阶统计量,只需进行一维搜索,且参数自动配对.因此,计算量大大地减少,且在阵元个数有限的情况下,大大地提高了空间分辨率.计算机仿真结果证实了此方法的有效性.     

最佳屏蔽二进阵列偶理论研究

本文提出了一种新的周期相关信号,即最佳屏蔽二进阵列偶,研究了它的性质和频谱特性,为有效地搜索出最佳屏蔽二进阵列偶,给出了它的组合允许条件,并用计算机搜索出若干小体积的最佳屏蔽二进阵列偶.     

一种双基地嵌套MIMO雷达快速角度估计算法北大核心CSCD

针对双基地嵌套多输入多输出雷达现有算法复杂度较高的问题,文中提出了一种基于泰勒展开离散傅里叶变换(DFT)的快速角度估计算法。该算法首先将匹配滤波输出转化为等效虚拟阵列接收信号的DFT空间谱,随后通过谱峰搜索得到波离方向(DOD)和波达方向(DOA)的初始角度估计,然后通过相位旋转技术在角度初始估计值附近搜索得到DOD和DOA的二次角度估计,最后根据虚拟阵列等效方向矩阵的一阶泰勒级数展开式对角度二次估计值进行误差修正,计算得到修正后的DOD和DOA的精确角度估计。与子空间算法相比,该算法避免了协方差矩阵计算和特征值分解,不仅提高了估计性能,而且显著降低了计算复杂度。仿真结果验证了所提算法的有效性和优越性。     

基于平行互质虚拟阵列的低复杂度二维DOA联合估计算法

针对传统平行阵列2维测向自由度低、分辨能力差和小快拍情况下估计误差大等问题,该文提出基于平行互质虚拟阵列的低复杂度2维波达角(DOA)估计算法。该算法利用两个相互平行的互质线阵扩展生成虚拟阵列,并通过协方差矩阵和互协方差矩阵构造具有增强2维角度自由度的扩展矩阵,最后通过奇异值分解(SVD)和旋转不变技术(ESPRIT)获得自动匹配的2维角度估计。相比于传统的2维DOA估计方法,所提算法更好地利用了阵列接收数据信息,能识别更多的入射信号,分辨能力高,不需要进行2维线性搜索或者角度参数匹配,在低信噪比 (SNR)和小快拍情况下也有很好的估计效果。实验仿真结果验证了提出算法的有效性和可靠性。     

基于混沌粒子群算法的宽零陷方向图综合方法

自适应阵列天线常需要采用宽零陷技术,以增强阵列天线抗干扰的稳健性。为此,提出了一种基于混沌粒子群算法（CPSO）的阵列天线宽零陷方向图综合方法。该算法首先采用混沌序列初始化粒子位置,以增强搜索多样性,并在对部分非优胜粒子的位置更新时引入混沌扰动项,在每次迭代中对全局最优位置进行变尺度混沌优化,提高了全局和局部搜索能力,加快了收敛速度。仿真结果验证了混沌粒子群算法在阵列天线宽零陷方向图综合时的收敛速度和精度方面均优于标准粒子群算法。