基于稀疏分解的阵列幅相误差自校正

针对现实条件下普遍存在的阵元通道幅相误差对波达方向DOA(Directions of Arrival)估计的影响,提出一种新的阵列误差自校正方法.该方法对接收信号进行稀疏分解,结合遗传算法寻优,可以精确估得信号源的波达方向,同时估计出各阵元的幅相误差值.该方法适用于任意阵列形式,在小于0 dB信噪比的情况下也能保持较好的估计准确性.计算机仿真验证了方法的有效性.     

多波束天线通道幅相一致性校正及实现

本文针对多波束天线接收机的通道幅相一致性校正,提出了一种基于自适应算法的校正方法并在FPGA中实现了该方法.在满足系统要求的前提下,该方法不但实现起来相对容易,而且算法的精度和动态范围也有一定的保证.仿真和试验结果表明,该方法是可行的.     

基于均匀十字阵的幅相误差自校正算法

针对实际应用中普遍存在的幅相误差扰动问题,结合子空间类波达方向估计算法,基于均匀十字阵列,提出了一种幅相误差的自校正算法。均匀十字阵列可分解为两个相互垂直的均匀线性阵列,利用均匀线阵接收数据协方差矩阵的结构特点对幅相误差进行初步估计,计算出波达方向的初始估计值,通过迭代方法得到更精确的估计值,自校正方法不需要任何参数初始值,实现比较简单。仿真实验验证了算法具有良好的误差校正效果,能够比较准确地估计出信源的波达方向角和阵元的幅相误差值。     

一种估计多用户多径信号DOA的改进方法

Cardoso于1989年提出了一种盲源分离方法。本文将这种方法加以推广， 使其可以适用于阵元数多于用户数的情况。同时，本文还根据推广的Cardoso方法计算出的方向矢量，利用前后向线性预测方法估计信号的到达角。该方法不但可以估计独立信号的到达角，而且可以对多径信号进行处理。此方法所能估计的信号个数要远远多于MUSIC算法，计算量较MUSIC算法少，而且本方法可以在较低的信噪比下估计出正确的结果。     

导向矢量存在匹配误差时Capon波束校正算法

针对信号导向矢量存在匹配误差时提出一种Capon波束校正算法.该算法利用噪声子空间与期望信号导向矢量正交的特点,首先通过构造代价函数估计来波信号的方向角;然后在约束最优的基础上对误差进行迭代估计;最后对导向矢量进行校正并进行波束形成.本文通过计算机仿真验证了该方法的有效性.     

SAR系统收发通道幅相误差实时校正

分辨率是衡量合成孔径雷达系统性能的重要指标，由于系统收发通道带内幅相误差的存在会造成回波信号失真，相应的脉冲压缩效果也随之恶化，继而影响SAR成像的距离向分辨率。为对其进行实时校正，提出用相关加窗法提取误差，并用复切比雪夫逼近法设计复系数FIR滤波器的方案。结果显示，校正后的脉冲压缩效果得到改善，且校正效果与FIR阶数有关。最后得出校正后的峰值旁瓣比和积分旁瓣比会随着滤波器阶数增加而降低，并趋于稳定的结论。     

改进的阵列幅相差和阵元位置误差自校正算法

基于信号子空间拟合算法的代价函数,提出了一种改进的阵列幅相差和阵元位置误差自校正算法,该算法采用分步迭代的方式,可在阵列存在幅相差和阵元位置误差的情况下,估计出信源的波达方向(DOA)、阵列幅相差和阵元位置误差.文中还给出了参数估计惟一性的必要条件.计算机仿真结果验证了该算法的有效性.     

多变量广义预测自校正控制隐式算法

本文提出了一种多变量广义预测自校正控制隐式算法,它计算量小,能用于Bo奇异,输入、输出维数不等,非最小相位及开环不隐定等一大类MIMO系统,仿真结果表明,该算法鲁棒性强,且稳态无偏。     

模拟退火遗传算法在DOA估计技术中的应用

将模拟退火思想融入到遗传算法中,形成了另一种优化算法,即模拟退火遗传算法,将其应用于加权子空间（WSF）算法的目标方位（DOA）估计技术中,以求降低WSF算法的运算复杂度,提高DOA估计精度,同时又解决了基本遗传算法在DOA估计中易陷入局部最优、后期搜索迟钝等问题。计算机仿真结果表明：采用模拟退火遗传算法的DOA估计技术在低信噪比条件下比采用基本遗传算法、高斯-牛顿算法有更高的分辨概率,更小的均方误差。     

基于斜投影及先验信息的波达方向估计算法

提出一种应用于正交频分复用智能天线系统中的波达方向估计算法。该算法利用实际环境中基站与周围建筑物之间已知的角度信息,基于MUSIC算法的最小二乘思想,引入斜投影算子估计未知角度。理论和仿真实验证明,该算法是对未知角度的无偏估计,适用于分辨与已知角度相差很小的未知角度值,较传统的MUSIC算法有明显优势。     

基于改进MUSIC算法的宽带信号DOA估计

现有的波达方向（DOA）估计算法在估计被动探测系统中的宽带信号方位时,存在DOA估计结果偏差大、运算复杂度高等问题,难以满足信号实时处理的要求。为提高多源信号DOA估计的空间分辨率,提出一种基于S变换且不需要预估信号源个数的多重信号分类改进算法。根据宽带信号的频域特征,利用S变换处理阵列接收信号,得到多分辨的时频谱矩阵,同时构建时频域的阵列信号数据模型,结合信号功率谱矩阵呈联合对角化结构的特点,设计基于S变换的子空间谱估计公式。在此基础上,通过谱峰搜索进行DOA估计,实现多源宽带信号的声源定位。仿真结果表明,在信噪比范围为-15～10 dB的条件下,该算法的估计成功率始终保持在90%以上,相比TCT、CS＿TCT、CWT＿MUSIC算法,其具有较优的估计性能,并且无需预估信号源数。     

低信噪比条件下的高分辨DOA估计算法

提出一种基于多级维纳滤波器（MSWF）的信号波达方向（DOA）估计算法。通过测试信号子空间的估计值与噪声子空间的正交性实现DOA粗估计,通过测试MSWF分解的互相关函数实现信号DOA的精估计。仿真实验表明,在低信噪比条件下,该算法比已有的子空间类算法有更好的分辨率和误差性能。     

一种改进的信号子空间聚焦宽带DOA估计算法

信号子空间聚焦（FSS）算法可实现宽带相干信号的波达方向（DOA）估计,但其在短快拍条件下存在估计精度差、分辨率低的问题。提出一种改进的信号子空间聚焦（MFSS）算法。根据波长间隔与阵元间距的匹配度选取最佳参考频点及子频带,通过Hankel矩阵奇异值分解重构子频带的协方差矩阵,并利用信号子空间聚焦法构造聚焦协方差矩阵,使用Root-正交传播算子实现DOA估计。实验结果表明,相比FSS、MTOPS、LR-MUSIC算法,MFSS算法复杂度较低,能够有效提高估计精度和速度。     

柱面共形阵列天线的极化-DOA估计

共形阵列受共形载体曲率的影响,呈现多极化特性,在共形阵列天线的波达方向(direction of arrival,DOA)估计的研究中考虑信号的极化参数就显得非常重要,现有共形阵列下空间超分辨率算法常缺失对信号极化参数的估计.针对柱面共形阵列的多极化特性,建立含有入射信号极化参数的柱面共形天线的导向矢量模型,结合MUSIC(multiple signal classification)算法实现了入射信号的极化参数与二维波达方向的联合估计,对阵列形式无特殊要求,不需要参数配对.仿真结果表明,改进方法能有效应用于柱面共形阵的DOA估计,并提高了信号的分辨率.     

盲源分离与高分辨融合的DOA估计与信号恢复方法

目标方位估计(Direction of arrival, DOA)和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪与识别的前提.基于盲源分离方法可以得到含有阵列流形信息的解混矩阵, 融合成熟的高分辨方法提出了一种新的方位估计、信号恢复模型和方法. 在宽带信号背景下进行了仿真实验, 结果表明该方法可实现目标方位的实时估计和目标信号的恢复. 在同等条件下完成同样的目标方位分辨率, 比单纯的高分辨方法要求的阵元数和快拍数较少, 要求的信噪比要低. 海上实测数据检验也表明, 比常规的最小方差无失真响应(Minimum variance distortionless response, MVDR)方法得到了更好的结果, 明显提高了弱目标信号的空间谱能量, 增强了检测弱目标信号的能力.     

三维接收天线阵列信道模型下的空域相关性

建立三维接收天线阵列的空间信道模型,将以往的信道建模方向推广到空间域,给出该信道模型的通用数学表达式。针对该通用形式,将来波信号角度描述扩展到俯仰角和方位角,推导该信道模型下空域相关系数的数学表达式,显示接收天线阵的形状对空域相关系数的影响。分析当来波信号的功率谱(俯仰角和方位角)分别为均匀、高斯、拉普拉斯分布时的空域相关系数,给出了数值仿真结果。     

一种基于盲源分离的DOA估计方法

方位估计和信号恢复分别是水下目标跟踪和识别的前提. 基于平均时间延迟相关矩阵提出了一种复数域盲源分离方法, 在此基础上实现了DOA估计和信号恢复. 实验结果表明, 该方法在同等条件下完成同样的方位分辨要优于多重信号分类(Multiple signal classification, MUSIC)方法.     

改进相关干涉仪算法在DOA估计中的应用

相关干涉仪算法（Correlation Interferometer Algorithm,CIA）是波达方位（Direction Of Arrival,DOA）估计中常用的算法,但是阵列的长短基线导致了该算法在测向中存在基线镜像对称和相位模糊问题.针对以上问题,本文提出了一种基于象限分类的改进相关干涉仪算法.首先,将信号到达各阵元的时间差转化为相位差,同时将得到的相位差与360°作比,记录得到的整数和余数.然后对余数进行象限分类,之后用传统的相关干涉仪算法求解得到信号的初始估计值,最后根据逆运算求解信号的最终估计值.实验仿真表明,该算法不仅解决了基线镜像对称和相位模糊问题,而且提高了信号估计的精度,降低了计算复杂度,提高了测向的实时性.因此在波达方位估计上具有很高的参考价值.     

基于均匀圆阵的互耦误差校正算法研究

阵元之间的互耦效应严重影响了DOA的估计性能。基于均匀圆阵,提出了一种互耦条件下的波达方向估计和互耦误差自校正算法。利用带状循环矩阵的特性对均匀圆阵的互耦误差建立数学模型,再利用MUSIC算法和迭代法对互耦误差矩阵和波达方向同时进行估计,自校正方法无需任何辅助阵元即可实现两类参数的估计。仿真实验表明,算法很好地解决了均匀圆阵的互耦问题,能够比较准确地估计出波达方向角和互耦误差值。