一种新的基于线性变换波达方向估计算法

本文提出了一种基于线性变换的波达方向估计算法.与一般的基于无需特征分解的线性变换方法不同,本文假设并利用了噪声的时间相关长度小于信号的时问相关长度这一性质来消除噪声的影响,然后利用阵列的旋转不变特性直接估计波达方向而无需进行谱峰搜索或计算多项式的根.仿真实验也表明了本算法的去噪性能即在低信噪比时比传统的线性变换算法具有更好的统计性能.     

基于一致聚焦的宽带信号波达方向估计

MTLS聚焦需要预估计波达方向,预估计偏差会影响聚焦效果,严重时会导致CSM算法失效。基于AMI思想构造了CMTLS一致聚焦变换,该聚焦变换无需预估计波达方向,提高了聚焦性能的同时,增强了算法的实时性。     

阵元位置误差影响下的神经网络测向

针对阵元位置误差情况下RBF(radial-basis function)神经网络波达方向估计,提出一种直接数据域补偿算法。这种算法通过对神经网络的输入数据进行误差补偿来获得正确的训练样本,因而在无需对RBF神经网络测向系统作任何改进的情况下,可获得对波达方向的准确估计。文中给出了应用该方法的具体步骤,通过仿真实验证明该算法的有效性。     

基于波束域的米波雷达低仰角波达方向估计

针对米波雷达低仰角工作时除了收到目标的直达波外,还会收到与直达波相干的地(海)面反射的多径信号,提出了一种基于波束域的米波雷达低仰角波达方向估计的新算法.利用阵列输出数据协方差矩阵构造一个Toeplitz矩阵,以实现对雷达回波数据的解相干;在波束域对降维后的数据协方差矩阵应用基于信号子空间的角度超分辨算法实现波达方向估计;最后,研究了波束域下米波雷达低仰角波达方向估计的特点,分析了不同信噪比、波束个数对算法性能的影响.所提算法不但可以有效地克服多径效应,还极大地降低了运算量,理论分析和计算机仿真都证明了新算法的优越性.     

基于正交投影变换的弱信号波达方向估计

提出了一种基于强信号阵列流形矩阵的正交投影变换的弱信号波达方向估计算法,该算法通过构造已知强信号阵列流形矩阵的正交投影矩阵,对阵列接收的数据矢量进行预变换,抑制强信号对弱信号波达方向估计的影响。文中算法只需对数据矢量进行正交投影变换,复杂度低,运算量小。将MUSIC算法、JJM算法和文中算法进行了比较,结果表明文中算法在存在多个强信号条件下能够有效估计多个弱信号的波达方向。     

阵列方向矩阵Moore-Penrose逆的波达方向估计

针对弱信号且源数未知情况下的波达方向估计问题,传统方法是先估计源数目再进行波达方向估计,但源数目估计的误差会造成波达方向估计精度下降。本文提出一种阵列方向矩阵的Moore-Penrose逆和MUSIC（MUltiple SIgnal Classification）算法的联合波达方向估计方法,充分利用Moore-Penrose逆的盲源数波达方向估计和MUSIC算法的高精度的优势。该方法无需预先估计源数目就可进行波达方向估计。通过仿真实验并与传统方法比较,表明本文提出的方法具有更高的精度,特别是在低信噪比情况下,具有更强的鲁棒性。      

相干声波信号DOA单快拍矢量平滑估计与跟踪算法

本文研究了基于声矢量传感器阵列的相干信号波达方向(DOA)估计和跟踪问题.首先,根据中心对称均匀线阵方向矩阵的平移不变特性,提出了一种增强阵列有效孔径的单快拍矢量平滑估计算法(PVFSIA),该算法可以用于相干信号的DOA快速估计.在此基础上,提出了基于迭代的相干信号DOA跟踪算法,该算法无需奇异值分解和矩阵求逆运算,...     

基于MCMC的DOA估计及其在空域滤波中的应用

针对传统算法在进行波达方向角估计时需要进行全空间的谱峰搜索,且依赖初始化迭代和插值的缺陷,设计了一种贝叶斯估计方法。首先,构建基于均匀圆阵的频域信号处理模型,提出了基于马尔科夫链蒙特卡罗进行波达方向角估计的方法,实现了无需初始化和插值的测向算法,且不需要进行全空间的谱峰搜索即可直接估计结果,同时推导了该模型下进行波达方向角估计的克拉美罗下界。在以测向结果为先验信息,同时设计了一种新的空域滤波增益模型。利用马尔科夫链蒙特卡罗算法对信号子空间进行解耦合,然后计算滤波器增益系数,以此实现空域滤波。最后在无线电设备搭建的真实环境中进行实验,验证了基于马尔科夫链蒙特卡罗算法进行阵列波达方向角估计和空域滤波的有效性,并且与其他模型相比要明显优于后者。     

基于分数阶傅立叶变换的WLFM信号DOA估计

本文提出了一种新的基于分数阶傅立叶变换的DOA估计算法,该算法首先将天线阵的观测信号变换到分数阶Fourier域,并将时域时变的方向向量转化为分数阶Fourier域时不变的方向向量,同时将线性调频信号解调为窄带平稳信号,然后在相应的分数阶Fourier域,利用root-MUSIC算法进行波达方向估计.理论分析与仿真结果表明,该方法算法简单,估计性能好.     

无参考信号条件下基于MSWF的DOA估计算法

现有基于多级维纳滤波(MSWF)的子空间法波达方向(DOA)估计算法复杂度较低,但需要先验的参考信号.论文从MSWF求解线性预测问题入手,将基于MSWF的线性预测和子空间两种不同的DOA估计方法结合起来,提出了一种实用的低复杂度DOA估计算法.该算法无需构造专门的参考信号,在低信噪比或信源数估计不准的情况下,算法依然具有较好的稳健性和估计性能.仿真实验验证了本文的结论.     

宽带相干信源DOA估计及其阵列校正方法

本文针对宽带相干信号,应用正交投影子空间算法提出了一种新的DOA估计方法。该方法不需要相干信号子空间方法(CSS)中聚汇矩阵所需的DOA先验信息,也不需要插值法中对扇区的划分 。并且应用Toeplitz 对角化方法修正数据协方差矩阵,使该方法能够处理相干信号和对阵列位置误差进行校正。仿真实验结果表明了该方法的有效性。     

基于盲源分离的近场源参数估计

研究了基于盲源分离的近场源波达角和距离估计问题。首先利用盲源分离方法估计出阵列流形矩阵,然后利用优化算法对波达角和距离参数进行估计。该方法无需频域搜索和参数配对,且未利用Fresnel逼近进行参数估计,适应源信号不在Fresnel区域内的情形。计算机仿真验证了所给算法的有效性。      

Direction finding via biquaternion matrix diagonalization with vector-sensors

Direction-of-arrival (DOA) estimation based on the array of three-component electromagnetic vector-sensors is considered within a biquaternion framework. A relationship is established between the biquaternion covariance and the combination of both complex covariance and cross-product. By exploiting this relationship, the DOA estimates can finally be obtained by diagonalizing the biquaternion covariance matrix of the array outputs in a trilinear PARAFAC manner. This method does not require any a priori knowledge on the position of each sensor, and is shown to offer high robustness to colored noise for direction finding of non-linearly polarized signals. Simulations are provided to illustrate the performance of the proposed method.     

基于波束域的子空间正交性测试宽带DOA估计方法研究

投影子空间正交性测试(Test of Orthogonality of Projected Subspace:TOPS)算法通过测试宽带信号各频率点上噪声子空间和信号子空间之间的正交性对目标方位进行到达角估计(DOA:direction-of-arrival)。此算法对参考频点上的信号子空间的估计依赖性较大,因此存在较多伪峰,低信噪比条件下性能差等缺点。针对该问题,提出一种基于波束域的宽带DOA估计方法。该方法通过将阵列接收信号转换到波束域,在波束域中利用信号带宽内各频率分量的波束域方向向量与噪声子空间之间的正交关系构造判决向量,根据判决向量搜索空间谱的极大值对应的角度进行DOA估计。该方法不需要进行角度预估,避免了TOPS算法中常出现的伪峰,降低了信噪比分辨门限,减少了计算量,具有较好的估计效果。将该方法分别运用到均匀圆阵和线阵上,通过仿真对比和海试实验数据的处理,证明了本文所提方法的有效性。      

A New Eigen-Structure Based DOA Estimation Method for Wideband Coherent Signals

Wireless Personal Communications - A new Direction of arrival (DOA) estimation method for wideband coherent sources is presented in this paper. This method does not require any prior knowledge of...     

一种小运算量的宽带线性调频信号DOA估计算法

本文提出一种利用对称阵实现宽带线性调频(LFM)信号DOA估计的新算法。本算法通过计算对称阵元偶之间的互Wigner-Ville分布,建立时频域的阵列信号模型,并利用特征子空间方法对时频域的数据相关阵进行处理,从而获得信号DOA估计。本算法具有无需初始估计、没有扇区限制,以及计算量小等优点。计算机仿真证实了方法的有效性。     

DOA estimation method of weak sources for an array antenna under strong interference conditions

The concept of a preserving source orthogonality and characteristic beam is defined according to an array data model. It is proven theoretically that the corresponding eigenvectors maintain the preserving orthogonality when the powers and the angle intervals between the signals are large. The theory is then applied to the direction of arrival (DOA) estimation for the array antenna in the presence of strong interference. A novel DOA estimation algorithm based on the elimination of the eigenvectors of interference is proposed. The simulation results and comparison of the jamming jam method (JJM) algorithm show that the proposed algorithm does not require the position of the interference source to be known. Moreover, its interference suppression ability and statistical estimation performance are superior to those of the JJM, and thus, it is more suitable for low SNR and small angle intervals.     

一种信源个数与波达方向联合估计的新算法

针对多级维纳滤波器(MSWF)用于子空间估计时信号特征矢量泄漏到噪声子空间的问题,提出了一种新的信号子空间估计算法,该算法不需要训练信号和信源个数的先验知识.随后,给出了一种信源个数的后判断方法,最终完成信源个数及方向的同时估计.整个算法不需要协方差矩阵的计算和特征值的分解,具有较低的计算复杂度.在均匀线阵且信号互不相关情况下,改进后的算法用于波达方向估计时拥有与基于特征分解方法近似的性能.仿真结果验证了该方法的有效性.     

A MATCHED FILTER BANK BASED DOA ESTIMATION FOR ASYNCHRONOUS MULTIPATH CDMA CHANNELS

In this paper, a Direction Of Arrival (DOA) estimation algorithm is proposed for multiuser signals through uplink asynchronous multipath Code Division Multiple Access (CDMA) channels. The algorithm is based directly on the correlation matrices of matched filter bank outputs of desired user‘s multipath signals and it does not require that the elements of base station antenna array outnumber the multipath signals, which is necessary for the conventional sub-space based direction-finding algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm estimates the DOA of multipath signals effectively and acceptably. The proposed algorithm has the prominent advantages of low complexity, simpleness and practicality, which make it much more suitable for practical application.     

一种无须参数配对的近场源定位新算法

本文提出了一种适用于高斯白噪声环境的近场窄带信源定位新算法.该算法利用阵元输出计算的3个二阶统计量矩阵在二阶统计量域构造平行因子分析模型,分析了该模型低秩分解的唯一性,并从其分解得到的多个矩阵中联合估计信源距离、频率及到达角.该算法无须参数配对,无须谱峰搜索,计算简单.仿真结果表明该算法是有效的.