一种改进的波达方向盲估计算法

文章在一种基于盲分离技术的波达方向估计算法的基础上,提出了一种改进算法。通过对改进算法和原算法在角度估计性能的一系列比较,证明这种改进的算法在角度估计性能的很多方面都要优于原算法,仿真实验和水池实验验证了这一点。     

双目标相干源窄带信号波达方向估计算法

利用水下目标发出的窄带信号,能够实现目标方向的精确估计。针对均匀线列阵接收水下目标窄带信号的特点,提出一种相干源波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计的快速算法。通过精确估计目标信号对应的空间频率,直接计算出单目标或双目标信号的波达方向。对该算法进行了理论推导,通过仿真对算法进行验证,并对影响DOA估计精度的因素进行了分析。仿真结果表明,该算法具有较高的估计精度,不受信号时间长度的影响,算法计算量小,便于实时处理,具有较好的工程应用前景。     

基于金枪鱼算法的最大似然信号方位与频率联合估计

针对多维非线性搜索在传统最大似然估计(ML)上的波达方向(DOA)估计存在计算量大、传统网格搜索速度慢等不足,提出了一种基于金枪鱼算法的窄带信号频率方位联合估计的最大似然DOA估计,该算法体现了良好的估计性能。仿真结果表明,该算法对单声源有精确的角度和频率估计值;在声源个数不同的情况下,与基于松鼠搜索算法、正余弦算法、原子搜索优化算法、人工蜂群算法等的估计相比,该算法有着更快的收敛速度和更低的均方根相对误差。     

一种用于波达方向估计系统的平面功分器

 在某型均匀圆阵DOA（direction\|of\|arrival）测向系统的研制中,采用平面微带结构的一分八功分器实现八个支路的超外差接收．在设计原理的基础上,采用了功分器输出端口增加匹配线的技术,并借助商业软件Serenade进行电路仿真和参数优化．通过实验测量,该功分器具有等功率分配、相位一致性好、结构简单紧凑等特点,很好地满足了系统的设计要求．     

基于协方差扩展PM算法的波达方向估计

针对基于传播算子方法(Propagator Method, PM)的水听器阵波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计在低信噪比或者小快拍数时性能变差的问题,文章提出一种改进的基于PM算法的水听器阵方位估计方法。该方法利用信号子空间的旋转不变性特征对协方差矩阵进行扩展和重构,通过分块协方差矩阵的子矩阵得到传播算子矩阵。通过传播算子矩阵构造扩展噪声子空间,然后利用信号子空间与噪声子空间的正交性估计空间谱。仿真实验和湖上实验的结果表明：相较于传统PM方位估计算法,文中算法在低信噪比或者小快拍情况下具有较好的方位估计性能,在信噪比为0 dB时,文中方法比传统PM算法均方根误差减少0.6°;在快拍数为150时,比传统PM算法的均方根误差减少0.1°。     

MMUSIC算法在矢量水听器阵列波达方向估计中的应用

本文提出MMUSIC算法在矢量水听器阵波达方向估计中的应用，并详细描述了该算法的原理及应用过程，最后进行了几个仿真对比试验。仿真结果表明该算法在矢量水听器阵波达方向估计应用中的可行性和有效性。     

阵列天线CDMA系统用户相干多径信号波达方向估计

提出了一种适用于阵列天线CDMA系统用户相干多径信号波达方向(DOA)估计的有效算法.该算法巧妙利用CDMA系统用户扩频序列的先验知识和特性,对用户相干多径信号进行解扩和匹配滤波处理,实现了对用户多径信号的有效分离和对多址干扰的抑制,对解扩后的用户多径信号采用DOA估计的综合方法进行波达方向的估计,对N元阵列,可同时估计出任一用户2N/3个相干多径信号的DOA.仿真结果表明该算法十分适合应用于CDMA类移动通信系统用户相干多径信号的波达方向估计.     

空间散射电磁波的波达方向估计

基于均匀圆阵，提出一种空间散射电磁波的波达方向估计方法。直接利用均匀圆阵的阵列流形，采用最小二乘算法估计二维方向角，并且分析了最小二乘估计算法的数值稳定性。此方法充分利用了均匀圆阵的良好性能，对信号类型具有鲁棒性。计算机仿真证明了此方法的有效性。     

谱校正技术在水下信号波达方向估计中的应用

针对具有不稳定强线谱特征的水下目标,提出了一种基于目标线谱校正技术的信号波达方向估计(Direction of Arrival,DOA)方法,该方法结合矩形窗谱校正技术和全相位修正方法对目标线谱参数进行估计,从而计算目标方位.对该技术进行了仿真研究,并应用于实际水下目标线谱方位估计和单频脉冲波(Cw波)的DOA估计中....     

基于野马优化的宽带信号波达方向估计

针对宽带阵列信号的波达方向(DOA)估计问题,提出一种将野马优化(WHO)算法与极大似然(ML)估计算法相结合的宽带信号估计方法。首先利用双边相关变换(TCT)算法将宽带信号转变为窄带信号,然后建立基于ML的DOA估计模型,最后通过WHO算法进行优化估计。通过一系列仿真实验,并与基于正弦余弦算法(SCA)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)的ML估计方法对比,表明所提算法具有更好的收敛速度、更低的均方根误差和更稳健的性能。     

高分辨方位估计方法的稳健性研究

基于特征分解理论的子空间类高分辨方位估计方法是目前阵列信号处理领域的研究重点。与波束形成法相比，子空间类法的特点为估计精度高和分辨能力强。但是这类高分辨方法对阵列模型失配十分敏感，存在阵列误差时其估计性能明显下降。文章通过仿真和实验深入研究了MUSIC、Johnson和Mini-Norm等子空间类高分辨方位估计方法的稳健性问题，分析了一定信噪比条件下阵列误差对上述三种方法估计结果的影响程度。研究结果表明，MUSIC法和Johnson法的估计性能相当，而Mini—Norm法的稳健性明显高于MUSIC法和Johnson法，分辨能力和估计精度较好，具有良好的工程应用前景。     

A novel pseudo‐maximum likelihood estimation method for accelerated degradation tests under Wiener process

For reliability assessment based on accelerated degradation tests (ADTs), an appropriate parameter estimation method is very important because it affects the extrapolation and prediction accuracy. The well‐adopted maximum likelihood estimation (MLE) method focuses on interpolation fitting and obtains results via maximizing the likelihood of the observations. However, a best interpolation fitting does not necessarily yield a best extrapolation. In this paper, therefore, a pseudo‐MLE (P‐MLE) method is proposed to improve the prediction accuracy of constant‐stress ADTs by considering the degradation mechanism equivalence under Wiener process. In particular, the degradation mechanism equivalence is characterized by a mechanism equivalence factor which presents the proportional relationship between degradation rate and variation. Then, the mechanism equivalence factor is determined via a two‐step method. The other model parameters can be estimated by the general MLE method. The asymptotic variances of acceleration factors and the p‐quantile of product failure time under normal condition are adopted to compare the statistical properties of the proposed method and the general MLE approach. Numerical examples show that the novel P‐MLE method may not achieve a maximum likelihood but can provide more benefits regarding prediction accuracy enhancement especially when the sample size is limited.     

MIMO-OFDM系统中一种新的信道估计方法

提出了多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中一种新的信道估计方法.根据最小均方误差的准则,推导出了求解信道频率响应的方程,方程求解的运算量主要集中在一个矩阵的求逆上.对每一个符号,此矩阵是固定的,所以矩阵的求逆仅需计算一次,整个求解过程的运算量较低.计算机仿真给出了这种方法的归一化均方误差和误码率性能.仿真结果表明,本文方法在多普勒频移为60Hz和360Hz下,其归一化的均方误差值相当,表明本文方法可以在不同的移动环境中良好工作.在不同的数据调制方式和不同的多普勒频移下,本文方法的误码率性能优于最小平方算法,略差于线性最小均方误差算法,但复杂度大大降低.     

时延差优选估计声源定向算法

基于时延差估计的定向方法因其抗干扰能力较强在被动声源探测中应用广泛。在此定向方法的基础上,结合实际应用中的实时性需要,通过对方位估计结果误差因素的定量分析,提出了一种时延差优选技术。该技术按照定向鲁棒性原则对时延差进行优选,然后利用优选的时延差估计结果完成声源定向,从而达到减少时延差估计数量且不降低定向精度的目的。计算机仿真结果表明：该方法运算量明显低于传统方法,且由于时延差选择合理,其定向精度也有一定的提高。     

A fast method for direction-of-arrival estimation

In many eigenvalue-eigenvector-based direction-of-arrival estimation algorithms, one finds orthogonal basis vectors for the noise subspace. We propose a circulant basis for the noise space which can be calculated more efficiently than an orthogonal basis. The new method for high signal-to-noise ratio (SNR) has a performance similar to the well-known MUSIC algorithm but can be implemented much more efficiently.     

基于遗传算法的单矢量水听器多目标方位估计

矢量水听器能同时获得声场中某一点的声压标量和质点振速矢量,获得了比常规声压水听器更多的信息。矢量水听器自身是一个空间共点阵,具有一定的空间指向性,这些特点使矢量信号处理技术与声压信号处理技术具有重大差异。根据单个矢量水听器多目标分辨的数学模型,即声压和振速的偶次阶矩组成的非线性联立方程组,研究了该方程的解算方法,给出了可以使用遗传算法求解该非线性方程组的结论和计算精度。     

一种声速-位置联合估计的水声导航定位方法

长基线水声导航定位方法利用各信标到水下航行器的信号传播时间和等效声速来估计水下航行器的位置,但各信标到水下航行器的等效声速估计存在误差,导致定位误差较大,且随着导航距离的增加,定位误差呈增长趋势。针对这一问题,提出了一种基于粒子滤波的水声导航定位方法,将等效声速和水下航行器的位置作为估计状态参量,通过测量信标信号到水下航行器的传播时间,建立粒子滤波模型对其位置进行估计,准确地估计并跟踪等效声速变化,从而提高定位精度,减小估计误差。仿真结果表明,在水下航行器初始位置未知的情况下,与常规方法相比,文中所提方法的定位精度提高了4倍左右。     

MVDR自适应波束形成的一种智能算法

最小方差无失真响应（MVDR）自适应波束形成方法在声纳阵列信号处理中得到了广泛的应用。当存在强干扰时,传统的MVDR算法的稳定性较差,在有限次快拍数条件下,会带来一定的信噪比损失。将粒子群优化算法（PSO）引入MVDR的求解过程,提出了一种MVDR的数值实现方法。该方法在保持信号能量不变、干扰和噪声能量最小的约束条件下,利用粒子群优化算法通过数值搜索的方法获得MVDR的最优权向量。在小快拍数条件下,较一般的MVDR具有更好的抑制干扰能力。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。