一种新的基于二阶统计量的的近场源定位算法

该文提出了一种基于二阶统计量的近场窄带信源频率、距离及到达角三维参数联合估计新算法。该算法首先基于特定序号阵元输出计算的二阶统计量构造3个矩阵,接着结合这些矩阵的结构特点构造2个新的矩阵,然后利用其特征值和特征向量估计信源参数。与现有基于二阶统计量的算法相比,该文算法节省1个阵元,且仅需计算3个二阶统计量矩阵,此外参数自动配对。仿真结果表明该算法是有效的。     

一种新的基于二阶统计量的的近场源定位算法

该文提出了一种基于二阶统计量的近场窄带信源频率、距离及到达角三维参数联合估计新算法。该算法首先基于特定序号阵元输出计算的二阶统计量构造3个矩阵,接着结合这些矩阵的结构特点构造2个新的矩阵,然后利用其特征值和特征向量估计信源参数。与现有基于二阶统计量的算法相比,该文算法节省1个阵元,且仅需计算3个二阶统计量矩阵,此外参数自动配对。仿真结果表明该算法是有效的。     

基于二阶统计量的四维近场源定位

本文针对近场窄带信源频率、仰角、方向角和距离四维参数的估计问题，提出了一种基于二阶统计量的近场源四维参数估计方法。该方法利用中心对称的十字阵列和多重旋转矢量不变技术估计信源参数，无需谱峰搜索，同时避免应用四阶累积量，减轻了算法的计算量。仿真实验证明了该算法的有效性。     

基于均匀圆阵的近场源定位技术研究进展

近场源定位在雷达、声呐和通信中发挥着重要的作用。该文利用均匀圆阵的阵列结构优势,系统梳理了窄带近场源定位方法以及解模糊方法,并在此基础上从时域、频域、分数阶傅里叶域等方面阐述了近场线性调频(LFM)信号的方位角、俯仰角和距离等3维位置参数快速精确估计方法。最后,对相干辐射源和近远场混合源参数估计等后续研究内容进行了展望。     

基于旋转干涉仪的近场源参数估计算法

该文基于旋转干涉仪提出了一种新的近场源参数估计算法.该算法利用单个长基线干涉仪的旋转和相位积分实现相位解模糊,有效解决了单基线干涉仪在近场源情况中存在的无模糊视角范围和测角精度之间的矛盾.该算法只需两个接收天线即可得到近场源俯仰角、方位角和距离参数的闭式解,无需构造高阶累积量矩阵和多维搜索,同时也降低了多基线组合对通道一致性的要求.相比于传统的双长基线干涉仪方法,该文算法具有更高的参数估计精度和解模糊能力,具有结构简单、易于工程实现的优点.计算机仿真实验表明了所提算法的有效性和正确性.      

基于差分模型的近场无源定位算法

对于均匀线性天线阵列近场目标定位研究是探测领域重要难点之一。本文根据前期近场基于差分迭代传播计算模型研究基础,提出一种新型高精度近场无源定位算法,针对均匀线性阵列近场目标空间几何结构,突破传统菲涅尔近似近场传播模型的束缚,建立全新高精度目标关系模型并形成定位解析表达式,通过阵列处理估计改进到达时差（TOA）定位观测量,利用新算法快速准确地获取近场多个独立同分布目标的定位信息。仿真实验结果表明：新算法机理不同于传统近场估计分析,特别是定位解析式的引入使得位置精度提升的同时计算量大为降低,更好地适应了近场非线性关系结构,性能分析显示TOA误差对定位估计精度的影响较为有限,在典型信噪比条件下新算法的距离和角度估计精度优于几种常规处理算法,未来具有深入研究的价值。     

基于互素对称阵的近场源定位

针对近场源定位中存在的孔径损失问题,该文提出了一种新的近场源定位算法。该算法采用互素对称阵列,使得阵元间距不必限制于1/4信号波长。首先构造一个特殊的四阶累积量矩阵,进而采用MUSIC算法估计信源方位角,然后在每个估计方向上搜索距离。该算法将近场源2维定位问题转化为多次1维搜索,且参数自动配对。互素对称阵的使用有效地扩展了阵列孔径,提高了空间分辨概率和参数估计性能。计算机仿真验证了该算法的有效性。     

一种近场无源定位方法

提出了一种近场方位和距离联合估计的无源定位算法.根据阵列信号协方差矩阵的Toeplitz特性,重构出只与信源方位角相关的近似远场协方差矩阵.对该协方差矩阵做子空间分解,通过方位估计的求根MUSIC算法得到对信源的方位角估计值;对信源距离的估计,定义了一种新的空间谱函数,仅通过一次一维搜索便可以得到所有距离谱峰;再将方位和距离配对进行简单的配对操作即完成信源的定位.最后通过计算机仿真验证了该算法的有效性.     

基于旋转均匀圆阵的单近场源参数估计解模糊算法

基于阵列的信源定位在无线通信、雷达、声纳等领域运用广泛.针对均匀圆阵下单个高频近场源参数估计存在相位模糊的情况,本文提出利用旋转使同一阵元形成虚拟短基线的解模糊算法.首先,为了对旋转前后两组观测数据进行配准,在圆阵中心设置参考阵元并利用其初始相位差对其他阵元数据进行相位补偿;随后,在通过复共轭积计算各阵元旋转前后无模糊相位差的基础上,使用最小二乘法反演出近场源的方位、俯仰和距离;进一步地,利用反演得到的无模糊近场源参数消除旋转前最长基线阵元间接收信号的相位差模糊,得到长基线下的高精度参数;最后,利用仿真实验验证了本文算法在高频单近场源下的解模糊性能.     

一种基于高阶累积量的近场源四维参数联合估计算法

本文提出了一种新的多个近场窄带信源距离、频率及二维到达角四维参数联合估计算法.首先基于特定序号阵元输出计算的高阶累积量构造4个矩阵,接着结合这些矩阵的结构特点构造3个新的矩阵,然后基于新构造矩阵分解得到的特征值和特征向量联合估计信源参数.与现有的方法相比,本文给出的方法有效提高了阵列孔径利用率,参数自动配对.仿真结果表明该算法是有效的.     

双基多输入多输出雷达快速目标空间定位算法

提出了一种基于双基地多输入多输出（MIMO）雷达的快速目标空间定位算法。该算法通过双基地MIMO雷达单周期回波形成的虚拟阵列数据来构造三个矩阵,然后用传播算子法分别对其进行处理得到了三个具有特定关系的矩阵,利用矩阵的特征值和特征向量导出了目标角度的闭式解,从而可实现对目标的空间定位。该算法避免了数据协方差矩阵的估计,不需要多维谱峰搜索和参数配对,大大降低了运算复杂度。计算机仿真结果证明了所提算法的正确性和可行性。     

基于遗传算法的声源三维定位方法

相位变换加权的可控响应功率（SRP-PHAT）算法是一种基于麦克风阵列的鲁棒声源定位方法,该算法在有混响和噪声的环境下仍有较高的定位精度.但该算法用网格法对整个声源空间进行搜索,逐点计算其目标函数,因而总的计算量非常大,不适用于实时定位系统.针对SRP-PHAT的特点,采用遗传算法进行搜索,使总的计算量大幅度降低.仿真结果表明在混响时间为300ms,信噪比为5dB的条件下,该算法仍可达到较高的定位精度.     

Statistical analysis of achievable resolution limit in the near field source localization context

In this fast communication, we derive the statistical resolution limit (SRL), characterizing the minimal parameter separation, to resolve two closely spaced known near-field sources impinging on a linear array. Toward this goal, we conduct on the first-order Taylor expansion of the observation model a Generalized Likelihood Ratio Test (GLRT) based on a Constrained Maximum Likelihood Estimator (CMLE) of the SRL. More precisely, the minimum separation between two near-field sources, that is detectable for a given probability of false alarm and a given probability of detection, is derived herein. Finally, numerical simulations are done to quantify the impact of the array geometry of the signal sources power distribution and of the array aperture on the statistical resolution limit.     

基于圆定位算法的远场激光光斑中心测量

激光光束中心位置的测量精度直接决定了激光武器的作战效能,由于激光武器都是远距离作战,传统激光光斑中心位置测量算法对远距离激光光斑中心的检测都存在一定的不足;在对传统激光光斑中心位置计算方法实际应用局限性进行研究的基础上,提出了圆定位算法确定激光光斑中心位置的方法,通过试验验证了该算法的有效性,并将该算法成功运用于实际的远场激光光斑测量设备中。     

基于改进加权质心和遗传算法的气体源定位研究

为了提高室内危险气体泄漏点的定位精度,通过对现有气体扩散模型的研究,给出一种无风无边界连续泄漏点源浓度的扩散模型。首先应用改进加权质心定位算法通过第一次粗定位和第二次的精细定位获得定位结果。另外,利用遗传算法对室内气体泄漏源进行全局最优的精细定位,通过Matlab仿真实验进行定位误差分析,得到采用改进加权质心定位算法和遗传算法的定位相对误差分别低于5%和3.5%。最后搭建了测试系统用乙醇气体源进行泄漏点定位实验,验证了两种定位算法的准确性。     

麦克风阵列MUSIC算法声源定向的仿真分析

在运用DOA方法估计声源方位时,麦克风阵列的结构参数,对波达方向估计有着至关重要的影响作用。文章采用DOA方法中的经典MUSIC算法,在MATLAB仿真软件上通过改变阵列结构参数,对麦克风阵列多声源定位进行仿真,判断所选择的参数是否更有利于从空间图谱中读取波达方向,并讨论阵列结构参数的改变对波达方向估计性能的影响。仿真结果表明,合适的麦克风阵列参数的选取有利于获得较高精度的波达方向估计。     

基于声源定位的信息传输异常点智能识别算法研究

为了解决传统方法识别声音信息异常点时存在精确度低的问题,研究基于声源定位的信息传输异常点智能识别算法,采用改进模糊C均值聚类算法得到可能性C均值聚类算法,采用此声源定位算法计算异常声源聚类中心,当聚类符合限制条件时,输出的聚类中心为异常声源定位结果;以该结果为前提,依据短时幅度与短时过动态门限率变量判断声音信息异常点的起始端与终止端,识别出声音信息传输异常点。实验结果表明,所提算法对识别声音信息传输异常点的丢包率误差最大在3.45～3.7之间,说明所提算法对丢包率存在一定的抵抗能力。     

Distributed source localization using ESPRIT algorithm

A new algorithm based on ESPRIT is proposed for the estimation of the central angle and angular extension of distributed sources. The central angles are estimated using TLS-ESPRIT for both incoherently distributed (ID) and coherently distributed (CD) sources. For CD sources, the extension width is estimated by constructing a one-dimensional (1-D) distributed source parameter estimator (DSPE) spectrum for each source. For ID sources, the extension widths are estimated using the central moments of the distribution. The algorithm can be used for sources with different angular distributions     

基于麦克风阵列的相容时延矢量声源定位方法

时延估计是常用的声源定位方法,传统的算法将定位分为两个步骤,即先估计麦克风阵列中每一对基元的接收信号时延,然后根据这些时延用几何的方法确定声源的位置。在低信噪比下,一对麦克风的时延估计误差较大,导致定位误差较大。相容时延矢量估计算法将两步合为一步,没有逐对估计时延,而是构造一个目标函数,通过搜索得到声源的位置。仿真结果表明,在低信噪比下,只需要较短的数据,该算法仍可得到较高的定位精度。     

基于传声器阵列的声源定位

文中对利用传声器进行语音声源定位时所面临的几个问题作了讨论。同时分析比较了类主要的源定位方法，并给出了基于可控波束形成的仿真结果。