信号稀疏表示下的空域-极化域参数估计

为提高二维波达方向(DOA)和极化参数的估计精度,利用入射电磁波信号在空域分布的稀疏性,提出了一种基于信号稀疏表示的空域-极化域参数估计新方法。首先,利用基于中心共点的偶极子和磁环对阵列接收到的电场分量和磁场分量,构建了不包含极化参数的新的协方差矩阵。然后,将该协方差矩阵矢量化,得到其矢量形式的稀疏表示模型,并通过稀疏重构算法获得了波达方向估计结果。最后,结合电场数据分量与磁场数据分量的互协方差矩阵,构建包含极化参数的矢量化观测数据模型,并采用全局最小二乘法计算得到入射信号的极化参数估计结果。计算机仿真结果表明,本文算法可以有效地估计入射信号的波达方向和极化参数,具有较高的估计精度和较强的角度分辨能力。     

交替极化敏感阵列投影滤波性能分析

针对基于极化敏感阵列的传统投影滤波中阵列结构设备量大、对极化参数要求高以及无法确定滤波损失量等问题,以交替极化敏感阵列为信号接收模型,在设备量减半的情况下也可有效滤波,解决了极化敏感阵列结构性价比较低的问题.同时对传统投影滤波算法做了改进,新的斜投影滤波在期望信号极化参数未知的情况下推导出斜投影滤波算子,再利用该算子提取干扰信号,然后利用对消原理获取纯净的期望信号,有效地解决了传统斜投影滤波对极化参数要求较高的问题;而新的正交投影滤波通过构造正交投影滤波算子,可以确定滤波损失量的变化情况.分析结果表明:改进的斜投影滤波,可以有效地滤除干扰信号,极大地拓展斜投影滤波的限制条件;改进的正交投影滤波可以获得滤波损失量,具有重大的理论意义.     

多元阵列的信号相位匹配法

首先分析了三元阵的信号相位匹配原理抵消相干干扰的性能，指出三个阵元接收干扰谱幅度的不一致性将严重影响该方法的性能；接着将基阵接收的随机噪声等效为干扰频谱的起伏，因此，抑制随机噪声可以提高抵消相干干扰的性能；最后根据通常基阵的阵元都大于三的这一实际情况，提出两种充分利用基阵冗余阵元来减小随机噪声影响、提高抵消干扰性能的方法：三子阵法和最小二乘法。仿真结果证明了该方法的有效性。     

多信号极化与到达角联合估计

论述了利用交叉偶极子均匀线阵进行多信号到达角与极化参量联合估计的方法。该方法利用阵列结构本身包含的不变性，有效地计算到达角和极化参数的估计值，避免了复杂的搜索配对过程。仿真结果证实了该算法的有效性。     

题目参数和能力参数估计的研究

利用最小二乘估计方法和广义逆，在同一量尺上，同时给出题目难度参数，区分度参数，能力参数的估计。     

Householder变换在参数估计中的应用

本文提出采用ｈｏｕｓｃｈｏｌｄｅｒ变换求解病态矩阵方程的有效方法，阐明了它在参数估计中的应用。通过仿真实例，验证了这一自满的精确性。     

一种基于极化敏感阵列的短波多径合成方法

短波经电离层反射后产生的多径具有不同的极化状态。为充分利用多径信号间的极化差异改善短波通信质量,提出一种基于极化敏感阵列的短波多径合成方法。首先用改进的极化空间多重信号分类（Multiple Signal Classification,MUSIC）算法实现每条径到达角、极化参数估计,采用估计的参数设计滤波器分离出每一条信号单径,将各条径的时频参数补偿对齐,对分离出的多条径按最大输出信噪比进行接收波形合成。理论分析和仿真实验表明,所提方法分离出的单径相比极化空间最小方差无失真响应（Minimum Variance Distortionless Response,MVDR）方法具有信噪比上的提升,并且能够通过多径间的合成在单径的基础上获得信噪比的增益,改善信号质量。     

基于传播算子的ESPRIT极化参数估计算法

针对极化敏感阵列参数估计过程中需要奇异值和特征值分解,以及低信噪比下估计误差偏大的问题,提出基于传播算子的二维旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT)算法,改进算法引入非圆信号共轭相关统计信息构造一组新的接收数据,将这组新数据与真实数据重构组合求得噪声子空间;采用ESPRIT算法将信号子空间分块得到旋转不变因子,无须特征值分解和谱峰搜索,实现信号空间到达角(direction of arrival,DOA)和极化角的精确估计.所提算法在参数估计性能上要优于经典算法,在低信噪比情况下均方误差较小,并且可降低计算量,最后由Matlab仿真验证所提算法的有效性.     

自回归模型的参数估计

给出了ｐ阶自回归模型参数估计的一种新的迭代方法，它简便易行，无需计算自相关函数，最后给出了一个实例。     

关于参数估计的一个新结果

提出了估计由ｍ个威布尔子总体构成的混合威布尔分布的参数的一种新方法。     

基于矩阵填充的互质阵列欠定DOA估计方法

为了解决现有基于互质阵列的DOA估计方法舍弃差联合阵列中非均匀虚拟阵元而导致最大可估计信号数损失的问题,提出了一种基于矩阵填充的DOA估计方法。首先,根据差联合阵列与波程差一一对应的特性,构造一个部分元素缺失的Toeplitz化的阵列协方差矩阵,建立了基于矩阵填充的DOA估计模型,并验证了该模型满足零空间性质;然后,根据低秩矩阵填充理论,将DOA估计问题转化为矩阵核范数最小化问题进行求解,通过不定点延续算法将该协方差矩阵中的零元素进行填充恢复为完整协方差矩阵;最后,对协方差矩阵进行奇异值分解,转化为多项式求根,得到DOA的估计。仿真实验结果验证了本文方法的有效性和优越性。实验结果表明,本文方法能够对差联合阵列中的空洞部分进行有效填充,增加了可利用的阵列自由度,提高了可估计信号数,同时能够有效避免传统稀疏重构算法中由于角度域离散化导致的基不匹配问题对估计性能的影响,提高了估计精度和分辨力。     

Joint Estimation of 2-D DOA and Polarization by Using the Linear Array with Diverse Polarizations

Antenna arrays with diverse polarizations havesome inherent advantages over the conventional uni-formly polarized array,for instance,higher accuracyof direction-of-arrival(DOA)esti mation,capabilityof resolving or separating signals based ontheir polar-ization characteristics as well as DOAs[1-7].Thepresence of polarization diversity,complicates themeasurement model which introduces a relativelyhigher computational requirement[8,9].Moreover,many existing algorithms proposed in the literature…     

基于L阵的低计算复杂度二维波达方向估计

针对L阵的二维波达方向估计问题,提出了一种低计算复杂度、高精度的二维波达方向估计算法.首先利用L阵子阵互相关矩阵和均匀线阵导向矢量的共轭交换性质扩展阵列孔径,并构造新的阵列接收数据;然后利用旋转不变子空间算法得到二维角度估计;最后将子阵互相关矩阵对角元素Toeplitz化,在不损失阵列孔径的情况下重构出类阵列自相关矩阵,利用Nystöm方法得到信号子空间估计,进而通过少量角度搜索得到正确的二维角度配对.该算法无须大量角度搜索,具有角度估计精度高、运算量小、所需快拍数少的优点.理论分析和仿真实验结果证明了算法的正确性和有效性.     

一种基于MH抽样的极化域—空域联合谱MUSIC估计算法

针对联合谱MUSIC算法中谱峰搜索计算量大的问题,通过运用马尔可夫蒙特卡罗（MCMC）方法,提出一种计算量减小的联合谱MUSIC测向算法。该算法通过将极化联合谱MUSIC函数视为信号来向的概率密度函数,采用MCMC的MH抽样方法,能够在保持常规联合谱MUSIC算法高分辨能力的同时大大减少运算量,仿真结果验证了算法的有效性。     

阵列测向系统性能分析与仿真

测向模糊和测向精度是阵列测向系统的重要性能指标,特别是在阵元间距与载波波长之比很大时,不同的阵列结构的测向模糊特性有明显的不同,通过对测向模糊的理论分析,利用MUSIC算法,在八元均匀园阵和七元均匀L阵及非均匀L阵的基础上,对测向系统进行了性能仿真。根据对这三个不同阵列的模糊性和测向精度的比较与分析,得出了具体阵列的设计方案。     

阵列误差对多参数联合估计性能的影响

建立了频率、二维到达角和极化联合估计的阵列误差信号模型,分析了阵列误差对用ESPEIT算法进行参数估计性能的影响。推导了在阵列误差模型下,频率、二维到达角和极化联合估计算法中各参数估计结果的均方误差。计算机模拟结果证实了分析结果的正确性。     

Polarization filtering technique based on oblique projection

在干扰信号为完全极化信号的条件下,基于斜投影滤波技术,为了研究双息信号极化敏感阵列的抗干扰性能,利用信号的极化矢量满足列满秩的特性,构建所需的斜投影滤波算子,利用算子与特定运算的性质,抑制掉干扰信号,完整保留期望信号. 利用矩阵共轭转置,矩阵求逆以及特征分解等矩阵运算,推导出了针对双息信号滤波的斜投影算子,并对算法进行仿真. 同时分析到达角、极化参数估计误差等因素对阵列滤波性能的影响. 仿真结果验证了该算法可以有效抑制双息信号中的干扰信号.

     

基于两垂直方向虚拟平移的波达方向判定算法

提出了一种针对均匀圆阵接收信号波达方向(direction of arrival,DOA)判定的算法,该算法相对于其他算法,更能充分利用信号中的有用信息,达到提高算法判定精度的目的.算法将接收信号数学模型在Z轴和X轴方向分别进行虚拟平移,通过模式激励,构造出两个包含接收信号DOA信息的满秩Toeplitz矩阵,达到相干信号解相干的目的.先后根据Z轴、X轴方向旋转因子特性的不同,先得出信号俯仰角的估计值,再得出方位角的估计值,完成二维波达方向的判定.仿真结果验证了该算法对于相干信号DOA判定的正确性,而且对于强相干和低信噪比的入射信号DOA也能有效区分和判定.     

利用收缩估计t电波到达方向

收缩阵由以规则结构排列的处理单元组成,共中的三角阵用以实现一系列Ｇｉｖｅｎｓ旋转,Ｇｉｖｅｎｓ旋转可以对数据矩阵进行了正交三角化变换,三角化数据矩阵用于电波到达方向的谱估计十分方便,文中首先介绍了Ｇｉｖｅｎｓ旋转,在此基础上讨论用收缩阵实现电波到达方向估计的算法,最后通过计算机仿真给出了不同情况下到达方向估计的结果结果,表明收缩阵谱估计测向具有良好的测向精度和分辨率。