基于时间反转的MIMO雷达实值MUSIC算法

针对时间反转(TR)多输入多输出(MIMO)雷达多重信号分类(MUSIC)算法计算量庞大的问题,提出一种基于时间反转的MIMO雷达实值MUSIC算法。首先,通过采用降维思想对TR MIMO回波信号进行降维处理,来减少计算量;然后,为将协方差矩阵转化到实数域,构造酉变换矩阵进行实值变换;最后,分解出实值协方差矩阵的噪声子空间,构造谱函数估计信号波达角。相对于传统的MUSIC算法,该算法借助实值变换剔除了复数运算,极大地降低了计算量,而且不需要空间平滑降低阵列孔径就具有解相干的能力。仿真结果证实了算法的正确性。     

基于实值分解技术的Unitary Cyclic ESPRIT算法

针对多径传播环境中的信号到来方向估计问题,提出了一种基于实值分解技术的Unitary Cyclic ESPRIT算法,通过重新构造了循环自相关矩阵的数据模型,使其具有厄尔米特特性,较好地解决了多径传播环境中信号高度相关问题,通过实值分解降低了计算量,而且具有信号选择特性.仿真实验结果证明,与Cyclic ESPRIT算法相比,该算法适应多径传播环境,具有计算量小和性能好等特点.     

实值循环ESPRIT算法

为了降低循环ESPRIT算法的计算复杂度,提出了一种实值循环ESPRIT算法,通过构造了循环自相关矩阵的数据模型,使其具有厄尔米特特性,将复数自相关矩阵映射成实值矩阵,通过实值分解降低了计算量,而且具有信号选择特性。由于空间平滑技术的引入,较好地解决了多径传播环境中信号高度相关问题。仿真实验结果证明,与循环ESPRIT算法相比,该算法适应多径传播环境,具有计算量小和性能好等特点。     

虚拟空间平滑算法

根据MASK、BPSK和AM等信号的实值特性,利用阵列接收数据及其共轭信息,构造了虚拟子阵,提出了虚拟空间平滑算法,较好地解决了信号高度相关问题.虚拟子阵具有M个阵元,避免了阵列孔径的损失,使该算法最大可分辨的相干信号数目为M-1.仿真实验证明,与前后空间平滑算法相比,该算法提高了空间分辨率,适应小样本,在一定程度上可以降低了计算量.     

基于实值传播算子的非圆信号DOA估计求根算法

为有效降低非圆信号DOA(direction of arrival)估计算法的计算量,本文提出一种非圆信号DOA估计快速算法,借助实值扩展传播算子和多项式求根方法来降低计算量。首先利用信号非圆特性构造出实值的扩展阵列输出矩阵及扩展协方差矩阵,然后使用扩展传播算子方法代替扩展协方差矩阵的特征分解得到噪声子空间,再利用均匀线阵的多项式求根方法获得目标的DOA估计值。对算法的性能仿真和计算复杂度分析表明,新算法的均方根误差性能与Euler-root-MUSIC、NC-root-MUSIC等快速算法相近,但其计算复杂度小于上述非圆信号DOA估计快速算法。优良的性能和较低的计算量使新算法具有良好的实用价值。      

米波极化敏感阵列的实值MUSIC测高方法

为获得更高的相干信号角度估计精度，并提高算法可实现性，在极化敏感阵列的基础上，文中提出了一种米波极化敏感阵列的实值多重信号分类测高方法。该方法首先采用矩阵重构的方法消除多径相干信号的影响；其次，利用酉变换对接收数据进行实值处理使其变为实数数据，并利用奇异值技术降低接收数据维度及噪声对接收数据的影响；然后，通过对特征值分解获得的噪声子空间矩阵进行空间谱估计获得目标仰角；最后，利用几何关系获得目标高度。由于该方法完全用实值运算来表述，因而可以显著降低计算复杂度。仿真结果表明：该方法测高精度更高，更利于工程实现。     

ARM抗有源诱偏中的DOA估计算法

基于对反辐射导弹抗有源诱偏问题中信号特点的分析,提出了一种有针对性的信号波达方向估计算法。利用均匀线阵导向矢量的Vandermonde结构,推导出噪声子空间的代数表达形式,继而利用多项式求根法获得DOA估计。新算法仅对接收数据的一阶统计量进行处理,与经典的Root-MUSIC算法相比,不仅计算复杂度大大降低,而且在间距较近、信号相关/相干辐射源情况下性能优势明显。仿真实验结果验证了所提方法的有效性。     

双基地稀疏阵列MIMO雷达快速多目标定位方法

针对双基地稀疏阵列MIMO雷达目标定位问题,该文提出一种基于投影处理与奇异值分解的多测量矢量欠定系统正则化聚焦求解(Projection-SVD-RMFOCUSS, PSVDRMF)算法.该算法首先估计接收角,接着依次将回波信号向目标存在的角度进行投影,最后将投影后的数据重排进行发射角估计,从而得到目标的准确位置.同时借助奇异值分解(SVD)进行信号降维与能量积累,进一步降低运算量,提高了传统压缩感知恢复算法在低信噪比下的估计性能.与现有稀疏重建算法相比,该算法减少了2维场景带来的庞大运算负担,且保持了良好的性能,可以稳健地对相干与非相干目标进行定位.     

基于四阶累积量的相干信号频率和二维到达角联合估计的新算法

该文提出了一种基于四阶累积量的相干信号频率和二维到达角联合估计的新算法-CTSS算法.CTSS算法利用双平行线阵的时空数据以及平滑技术构造了一个时空平滑矩阵,通过对其进行特征分解,并利用分解得到的特征值和特征矢量估计出空间相干信号的三维参数.在色噪声环境下,该算法能够精确地估计空间相干信号的三维参数,无需多维谱峰搜索,能实现信号三维参数的自动配对,并有效地解决了信源参数兼并问题.计算机仿真结果验证了算法的有效性.     

基于单快拍极化平滑处理的DOA跟踪算法

该文研究了基于电磁矢量传感器阵列的相干信号波达方向(DOA)跟踪问题。首先,对一种增强阵列有效孔径的单快拍极化平滑估计算法(SSPSA)的解相干性能进行了分析,此算法可以用于相干信号的DOA快速估计。在此基础上,提出了一种基于迭代的相干信号DOA跟踪算法,此算法无需奇异值分解和矩阵求逆运算,具有较快的跟踪速度。仿真实验验证了算法的有效性。     

基于行列合成的实值二维Root-MUSIC算法

在低仰角及多径环境下,常规二维波达方向估计的高分辨方法需要特征值分解或者多维搜索,运算量巨大,文中提出了一种基于行列合成处理和实值二维Root-MUSIC测角的双迭代方法.该方法由某个初始二维角度出发,首先进行行列合成,将面阵接收的数据矩阵合成为行列矢量,然后用实值Root-MUSIC分别估计俯仰角和方位角,最后由更新的二维角度重构加权向量,对阵列数据进行行列合成并重新估计二维角度,其迭代直至得到的二维角度满足给定的精度.该方法操作简单、收敛速度快,由于引入了实值域处理,在对多径信号解相关的同时进一步降低了运算量.计算机仿真结果证实了该方法估计低仰角信号的二维波达方向的正确有效性.     

Fast orthogonal search for direction finding

An efficient modelling algorithm known as fast orthogonal search (FOS) is applied to the estimation of the directions of plane waves incident on an array of sensors. An iterative approach which decreases the mean-squared error of the original FOS model is introduced. The methods are demonstrated and compared with Root-MUSIC in computer simulations.<>     

Some results for the fast MMSE-SIC detection in spatially multiplexed MIMO systems

We study the implementation algorithm for the MMSE-SIC detection with optimal detection order in a VBLAST system. We develop the LDL^H decomposition based algorithm with backward substitution (LDBABS), which is shown to require as many multiplications as two other most efficient algorithms. We then propose a modified LDBABS algorithm that utilizes the scheme of incomplete LDL^H decomposition together with the initial ordering information. The modified LDBABS algorithm is shown to require averagely fewer multiplications than any other implementation algorithm under the independent identically distributed Rayleigh fading channel. It is known that the real-valued MMSE-SIC detector with optimal detection order outperforms its complex-valued counterpart by approximately 1 dB. We finally propose a fast algorithm for the real-valued MMSE-SIC detector with optimal detection order. The number of real-valued multiplications required by this fast algorithm is approximately 1.57 times that required by the complex-valued LDBABS algorithm.     

Fast radix-3/9 discrete Hartley transform

An efficient algorithm for computing radix-3/9 discrete Hartley transforms (DHTs) is presented. It is shown that the radix-3/9 fast Hartley transform (FHT) algorithm reduces the number of multiplications required by a radix-3 FHT algorithm for nearly 50%. For the computation of real-valued discrete Fourier transforms (DFTs) with sequence lengths that are powers of 3, it is shown that the radix-3/9 FHT algorithm reduces the number of multiplications by 16.2% over the fastest real-valued radix-3/9 fast Fourier transform (FFT) algorithm     

2D实值离散Gabor变换及其在图像变换编码中的应用

本文提出了二维实值离散Ｇａｂｏｒ变换（ＲＤＧＴ）的快速算法,并探讨了将其应用于图像压缩编码的基本方法。     

Polynomial coefficient finding for Root-MUSIC

Root-MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) is the polynomial rooting form of MUSIC, namely, the spectrum peak searching is resplaced by the polynomial rooting in MUSIC implementation. The coefficients finding of the polynomial is the critical problem for Root-MUSIC and its improvements. By analyzing the Root-MUSIC algorithm thoughly, the finding method of the polynomial coefficient is deduced and the concrete calculation formula is given, so that the speed of polynomial finding roots will get the bigger ex...     

一种低复杂度的动目标DOA估计算法

针对运动目标信号波达方向(DOA)估计问题,提出将简化的数据投影法(DPM)与快速求根MUISC(FR-MUSIC)算法相结合,得到了一种新的动目标DOA估计算法.该算法的特点是利用FR-MUSIC中的子矩阵求逆过程抵消了原DPM算法中的正交化步骤,从而在不损失DOA估计性能的前提下,将子空间跟踪的运算量降至同类算法运...     

基于四元数的Root-MUSIC的双基地MIMO雷达中角度估计算法

该文将四元数理论应用到双基地集中式多输入多输出(MIMO)雷达的角度估计中。文中通过传统数据模型构造四元数矩阵,提出了基于四元数的求根-多重信号分类(Root MUltiple SIgnal Classification, Root-MUSIC)的MIMO雷达中角度估计算法,该算法通过奇异值分解和Root-MUSIC来估计出发射角(Direction Of Departure, DOD)和接收角(Direction Of Arrival, DOA)。该算法的角度估计性能远优于现有文献的方法,并且无需谱峰搜索,复杂度大大降低。仿真结果验证了算法的有效性。     

宽带方位估计的波束域Root-MUSIC算法

高分辨算法的实现是一个受到普遍重视的问题。为降低运算量,提高估计性能,便于工程应用,该文深入研究宽带波束域Root-MUSIC算法,根据波束域处理的空间滤波特性,将被束域求根多项式的根划分在不同的区域,从而基于子阵分解对求根多项式进行降阶处理,仿真实验讨论了不同波束形成矩阵的估计性能,证明了降阶处理的可行性。     

Real-Valued Discrete Gabor Transform of Linear TimeVarying Systems： Exact Representation and Approximation

An efficient algorithm for the representation and approximation of linear time-varying systems is presented via the fast real-valued discrete Gabor transform. Compared with the existingalg orithm based on the traditional complex-valued discrete Gabor transform, the proposed algorithm runs faster, can more edsily be implemented in software or hardware, and leads to a more compact representation. Simulation results are given for demonstration.