An eigenstructure-based 2D DOA estimation method using dual-size spatial invariance array

A sparse planar array vertically placed in y-z plane is proposed to improve the angle estimation accuracy of sources in low angle region with reflection multipath.With two sizes of spatial invariances along both dimensions,the array estimates the azimuth and elevation angles using unitary ESPRIT(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques).The first spatial invariance with a displacement of half-wavelength yields unambiguous coarse estimates of high-variance,while the second spatial...     

Improved Kalman-based attitude estimation framework for UAVs via an antenna array

Accurate attitude estimation is crucial for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in order to facilitate automated activities such as landing or trajectory tracking. Recently antenna array based communication systems have been installed in UAVs. This array structure can also be applied for attitude estimation by computing the line-of-sight (LOS) path between the base station and UAV. In this paper, we propose a complete framework for attitude estimation by exploiting 3D LOS vector obtained from the antenna array system. We present all the steps to incorporate the estimated LOS vector into the TRIaxial Attitude Determination (TRIAD), QUaternion ESTimator (QUEST) and Kalman algorithms. As an additional contribution, the error covariance matrix of the LOS vector is analytically calculated by first finding the phase shift mean squared error using the known perturbation model from Singular Value Decomposition and assuming that the antenna array measured data error can be modeled as a circularly symmetric white noise. We evaluate five array configurations via Monte Carlo simulations. We show that array configurations that provide orthogonal components of the LOS vector achieve a better performance. The usage of more than three pairs of antennas to improve the estimation of the LOS vector is also proposed for low and intermediate signal-to-noise ratio regimes.     

基于BPSK和MASK信号源特点的实值ESPRIT算法

在信号源为BPSK和MASK的情况下,提出了一种波达方向（DOA）估计方法。对于等距线阵上的接收数据,此算法根据信号源为实信号的特点,利用欧拉公式形成正弦和余弦数据,并将其加以串联,这相当于将阵元个数加倍,然后在此基础上运用ESPRIT类算法估计波达方向。由于正（余）弦数据为实值数据,所以本文提出的算法可以有效地将运算量减少到相同维数复值运算量的1／4。仿真实验表明新算法不仅估计精度高,而且能够处理的信号个数可大于阵元个数。     

色噪声背景下LFM信号参数估计的互谱ESPRIT方法

对色噪声背景下LFM信号(线性调频信号)进行了分析,提出了一种基于二次型变换的互谱ESPR IT方法。该方法首先对LFM信号进行二次型变换转化为平稳信号,再将现代互谱理论引入ESPR IT方法生成互谱ESPR IT方法来进行后续的信号处理,成功地实现了高效率、高精度的参数估计,且使附加的有色噪声信噪比低至-5 dB。仿真试验结果证明了本文方法的正确性和有效性。     

超宽带ISAR超分辨成像的一种方法

首先建立CSM算法(相干信号的处理方法)模型,对超宽带信号聚焦后的数据协方差阵的表达式进行了推导;然后在详细介绍ESPRIT超分辨算法基础上,将该算法应用于CSM算法模型对超宽带逆合成孔径雷达进行成像;最后将CSM算法分别与TLS-ESPRIT算法和该文快速ESPRIT算法进行对比仿真实验,其结果证明了此超分辨算法的可行性和有效性。     

虚拟阵列实ESPRIT

提出了一种类似ESPRIT的算法来估计波达方向(DOA)。对于等距线阵上的接收数据,此算法先用置换矩阵将其倒向,然后将原数据与倒向后的数据用欧拉公式和三角函数中的和差化积公式加以重新组合,从而形成虚拟阵列数据,在此基础上运用ESPRIT类算法估计波达方向。与U-ESPRIT算法相比较,新算法的不同之处在于:1)数据结构不同,并且其不再具有平移不变性;2)新算法中导向矩阵为实矩阵,因此旋转算符也不再是酉矩阵。仿真实验表明新算法在小样本、低信噪比下的性能优于传统ESPRIT算法。     

TD-SCDMA中DOA估计的一种ESPRIT算法

智能天线是TD-SCDMA系统的关键技术之一,其核心为波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计和波束形成算法。目前大多数DOA估计算法都是以均匀线阵为基础,而TD-SCDMA采用的是8阵元的圆阵列天线,因此,文中采用空间预处理技术,将圆阵虚拟到均匀线阵,再用ESPRIT算法进行DOA估计,最后通过仿真验证了该算法的可行性。     

单矢量水听器二维DOA和频率联合估计算法

基于单矢量水听器,利用时延数据构造两个阵形相同的子阵,运用LS-ESPRIT方法,对信号数据矩阵进行特征值分解,提取其特征值和相应的特征向量中包含的频率和角度信息,从而实现单频窄带信号的二维DOA和频率的联合估计。具有较好的估计精度,无需搜索过程并且能够实现三维参数的自动配对。使用MATLAB进行仿真,与基于单矢量水听器的波达方向矩阵法和基于声压阵的LS-ESPRIT方法进行比较,结果表明,该方法具有较好估计性能。     

基于空间谱估计的反辐射导弹抗有源诱偏技术

相较传统反辐射导弹导引头无法有效抗有源诱偏干扰,提出改进的ESPRIT空间谱估计算法,可有效提高导引头角分辨力。理论仿真表明,改进算法可有效地使导引头较早分开雷达和诱饵辐射源,提高导引头抗诱偏能力。