空间谱估计中误差自校正方法研究

阵列误差一直是空间谱估计理论实际应用的一个主要瓶颈。该文提出了一种新的阵列误差自校正方法,结合有源校正与在线自校正理论和方法,通过利用一个空间位置方位不需要精确可知的辅助信号源,利用优化算法完成信号源角度以及阵列复增益误差的联合估计,然后将估计的阵列误差参数应用到其后的空间谱估计中。这种自校正算法具有准确度高的优点,并且属于离线算法,一方面避免了传统的有源校正方法对辅助源位置方位精度的严格要求,同时避免了在线自校正算法的大计算量,可以应用到实际空间谱估计中。      

基于微波热辐射的空间谱估计目标探测方法

将自适应阵列信号处理中的空间谱估计方法应用于微波热辐射阵列接收系统,提出一种新的基于目标微波热辐射信号和空间谱估计的全被动式探测方法.该方法利用空间谱估计实现超分辨率,利用稀疏排列减少所需的阵元数.实验结果表明:该目标探测方法可行,且实现了目标的超分辨率探测.     

一种用于阵列测向的多通道幅相误差校正方法

在阵列测向研究领域,无论采用何种算法,都有一些假定的理想前提条件,这将不影响算法的正确性验证.但在实际的系统应用中时,这些假定的条件,有的就不再成立,从而使测向算法产生较大的估计误差,甚至失效.提出了一种通道误差校正方法,可对由于各通道在制造时不可避免产生的幅度与相位误差进行校正.仿真结果证明,这种校正方法是有效的.     

多馈源空间馈电阵列误差校正

空间馈电阵列是相控雷达天线的一个重要发展方向,阵列误差校正技术则是大多数阵列信号处理方法在工程实现中的重要保障条件,本文针对一种多馈源空间馈电阵列模型,利用主阵面上Ｔ／Ｒ模块中的移相器,提出了一种阵列误差校正方法,计算机仿真结果证明了其有效性。     

低信噪比的接收通道阵列幅相误差校正方法

针对低信噪比情况,建立了新的接收阵列误差模型,提出了一种改进单辅助源通道阵列幅相误差校正算法.该算法利用自相关矩阵对角线部分求解通道幅度误差,用最小二乘法对上三角部分求解通道相位误差.仿真结果表明:在低信噪比时,改进校正算法性能明显优于传统校正算法,在高信噪比时,2种算法残差均非常小.实验结果表明:利用改进的校正算法对综合孔径辐射计进行校正后所得的图像边界清晰、干扰较少,与实际亮温对应较好,明显优于采用传统校正算法进行校正后所得的图像.     

非均匀阵列上相干信号的空间谱估计

本文提出了两种处理非均匀或任意形状阵列上相干信号空间谱估计的方法阵列数据变换法和不变子空间旋转法。前一种方法对阵列数据进行预处理使之可用已有的降维技术处理。后一种方法采取不变子空间旋转运算的途径获得多个线性独立矢量以构建信号子空间。不同于传统的降维方法,不变子空间旋转法不受阵列形状的限制,也不会损失阵列的有效孔径。计算机仿真的结果证实了本文方法的有效性。     

小阵列空间谱估计短波测向系统

本文介绍了小阵列空间谱估计短波测向系统的技术实现，给出了若干试验结果。结果表明，该系统不仅能对不相干信号测向，更重要的是能对多径到达的相干信号实现分离和测向。     

基于子空间的阵列天线幅相误差校正算法

基于子空间原理提出了一种用来校正阵列天线增益和相位误差的算法。该算法需要一个校正源。由于校正源的方位角有时可能难以直接测量,因此通过旋转阵列天线来代替移动校正源的方位从而获得校正源位于不同方位角时的输入协方差矩阵,并通过交替迭代运算求出阵列天线增益和相位的误差值。仿真证明了该方法的有效性。     

一种阵列天线阵元幅相、位置误差校正方法

针对毫米波热辐射信号弱的问题,该文提出一种对存在阵元幅相、位置误差的线阵进行校正的方法。该文基于低信噪比(SNR)的阵列误差模型,利用单个校正源,其信源方向未精确已知,通过旋转天线阵列在多个校正方位测得校正数据,并估计出阵元幅相、位置误差参数,从而对阵列中的阵元幅相、位置误差进行联合校正。该方法运算复杂度低,具有较高的估计精度,校正性能良好。理论分析和计算机仿真结果表明了该文方法的有效性。     

二维子阵级相控阵空间谱估计方法

目前已提出的空间谱估计方法绝大多数需要已知所有阵元的数字化输出信号,即为基于阵元级的方法.我们对应用于相控阵雷达的二维子阵级空间谱估计方法进行了研究.采用简化的阵列流形,只需精确地确定子阵相位中心与增益,大大降低了对相控阵的校正成本与代价.但其有效的方向估计范围只在子阵的3dB波束宽度内,然而与波束扫描相结合可实现任意空间范围内的方向估计.通过引入加权网络对子阵输出进行后处理,提高了阵列处理的灵活性;构造了基于理想子阵方向图的简化阵列流形,克服了直接简化阵列流形方法的测向范围无法调整的局限性,并能更好地抑制旁瓣源.仿真结果证实了所提出方法的有效性.     

一种空间谱估计测向中的低旁瓣电平波束合成算法

基于低旁瓣电平波束合成技术,是在旁瓣区域利用大量的干扰信号控制波束合成,通过迭代形成最优化权向量,主波束指向期望信号方向,旁瓣达到设计要求,使得空间谱估计测向的性能大大提高。该技术不仅适用于园阵也同样适用于线阵。计算机仿真结果证明了这种方法的正确性和有效性。     

矢量水听器阵列在分界面上的空间谱估计

矢量水听器通常由3个空间轴向垂直的振速水听器和1个声压水听器构成,可同时测量水声信号的振速和声压。为了了解复杂分界面上矢量水听器阵列的定向性能,根据分界面上平面波的反射模型,提出了改进的Bartlett和Capon空间谱,建立了统一框架,并且以绝对硬边界为例,对矢量水听器阵和声压水听器阵的定向性能进行了比较。仿真实验结果证明了该方法的正确性。     

一种基于四阶累量的二维空间谱估计的新方法

本文针对有色高斯噪声背景中空域信号参数估计问题，提出了一种基于四阶累量的二维空间谱估计的新方法。在这种方法中，利用两个具有位移特性的二维传感器子阵列的四阶累量信息构成一种新的矩阵—四阶累量混合波达方向矩阵。对四阶累量混合波达方向矩阵进行特征分解，可实现有色高斯噪声背景中空域信号二维空间谱估计。     

机翼共形阵列的阵元位置估计方法

研究机翼共形阵列存在共形表面变形下的阵元位置估计问题。在获取观察区域距离-多普勒图像基础上,首先采用子空间跟踪方法估计给定距离-多普勒单元数据的主特征矢量;然后利用最小二乘方法拟合不同多普勒通道主特征矢量的绝对相位特性来获得相位中心的初估计;最后结合机翼共形表面的变形模型,在采用整体最小二乘方法拟合形变参数基础上得到相位中心的最终估计结果。仿真结果表明该算法不需要辅助校正源,能获得优于十分之一波长的相位中心位置估计精度,满足高分辨率空间谱估计要求。     

MEMS矢量水听器阵列方位估计的对比研究

基于新型微机电系统(MEMS)仿生矢量水听器,首先利用计算机仿真对比分析了阵列空间谱估计4种相关算法(包括MUSIC算法、Capon最小方差法、空间平滑算法和MMUSIC算法)的优劣性.其次在对比分析的基础上,考虑实际操作的可行性和信号处理的准确性,选取定向精度较高,分辨能力较强的MUSIC算法处理不相干信号源,选取MMUSIC算法处理相干信号源.通过仿真验证和实验分析,结果表明,该MEMS矢量水听器阵列定向精度均在5°以内,具有较好的定向能力.     

无源单通道阵列快速DOA估计算法

针对现有无源单通道阵列DOA估计算法复杂度较高,实时性较差的问题,提出一种适用于单通道阵列的快速DOA估计算法。该算法将常规多通道阵列的空间FFT算法引入单通道阵列信号处理中,将通道切换时间带入FFT运算,构建了新的变换核函数,利用该核函数可直接对单通道阵列的采样信号进行空间FFT变换,基于此提出了适用于单通道阵列的SAA—FFT算法。理论分析与仿真实验证明了该算法的有效性。     

激光器阵列波谱合成模拟中的误差分析

利用激光器阵列波谱合成模拟软件,对808nm半导体激光器阵列的光谱进行了模拟,同时采用光谱仪对半导体激光器阵列的光谱进行了实测,通过对比模拟结果和实测结果,发现存在一定误差。结合激光器的工作原理和半导体激光器阵列制作工艺,对产生误差的原因进行了详细分析,找到了产生误差的原因,并对波谱合成软件的使用条件进行了修正,修正后的软件模拟结果很好地符合了测试结果,使模拟软件具备了工程实用条件,为提高泵浦激光器阵列的光谱参数的一致性及成品率奠定了基础。