基于空间平滑和盖尔圆准则的信源数目估计方法

基于空间平滑理论和盖尔圆准则 ,提出了一种能够在色噪声环境下估计相干源结构和数目的方法。该方法首先借助空间平滑技术去除信源的相干性 ,然后利用盖尔圆准则估计去相干后的信号子空间的维数 ,经多次平滑和估计得到阵列协方差矩阵的平滑秩图 ,从而确定信源的相干结构和数目。仿真实验证明了该方法的有效性。

基于相关TOP矩阵的相干信源数盖氏圆估计方法

大部分高分辨波达方向估计算法都是以特征子空间分解为基础的,所以正确估计信号源数对算法结果有效性起着至关重要的作用。该文提出了一种基于均匀线形阵列的相关Toeplitz矩阵构造方法,并结合盖氏圆半径法形成一种相干信源数估计的盖氏圆改进方法,将接收阵列各阵元与参考阵元输出信号做相关,得到一组相关向量,应用相关Toeplitz矩阵构造算法构造阵列输出的Toeplitz矩阵,从而得到去相干的盖氏圆估计矩阵,最后再应用盖氏圆准则完成相干信源数估计。仿真结果表明,本文所用相关Toeplitz矩阵构造算法达到了去相干的作用,扩展了盖氏圆半径法的应用范围,使得盖氏圆准则在不损失阵列有效孔径前提下,能够有效估计相干信源数目。

基于盖尔圆准则的信源个数估计算法比较

经典MUSIC算法的性能直接依赖于信号源数目的估计,过估计和欠估计对MUSIC算法的DOA估计都有影响,尤其欠估计影响更大。因此,信源数估计是阵列信号处理中的一个重要研究课题,也是雷达、通信等领域的基本任务之一。基于所设计的均匀圆阵列,对GDE、NMGDE、SGDE和SGDE-D等信源数估计方法在不同的调整因子情况下进行了性能比较。仿真结果表明,SGDE-D法相对其他算法对调整因子的适应性较好,并且具有良好的检测性能。

基于盖氏圆与TAM的电力系统谐波检测

电力系统中谐波检测是无功补偿、谐波滤除等电能质量分析与控制的前提。针对传统电力系统中谐波检测方法存在的问题,结合盖氏圆和TAM算法进行谐波检测。该算法以信号空间为模型,首先用盖氏圆检测出信号源数,然后结合信号子空间和噪声子空间的正交性以及子空间的旋转不变性,估计出信号的频率,最后由全最小二乘法(TLS)计算得到信号的幅值。仿真实验与实际数据分析结果表明:该方法速度快、精确度高,具有一定的应用前景。

中子输运方程源项反演的瑞利商迭代算法

中子输运方程源项反演问题中,有效倍增因子的求解经过球谐函数展开和差分离散后,转化为求解大型矩阵的特征值问题.针对矩阵的特点,利用Gerschgorin圆盘定理,给出反幂法迭代初值的选取方法,并进行相应的扰动分析.针对有效倍增因子是矩阵最大特征值的特点,采用瑞利商迭代算法进行求解.理论和算例表明,该方法不需选取特定初值,达到三阶收敛速度.

一种基于特征值修正的盖尔圆变换信息论判源方法

本文在盖尔圆-信息论(GAIC)方法的基础上,提出了一种基于盖尔圆半径修正的目标数目判断方法。将特征值和盖尔圆半径结合作为修正的特征值,并将修正后的特征值应用于GAIC方法。这种盖尔圆半径修正的GAIC(MGAIC)方法检测性能稳定,克服了AIC在高信噪比下不是目标数目的一致估计的缺点且在低信噪比时检测性能优于GAIC,尤其在目标角度间隔较小或多目标强度不等时MGAIC表现出明显的优势,适合于多目标对抗的复杂环境。仿真实验和实际数据处理结果验证了所提算法的有效性。

总体最小二乘拟合的盖氏圆盘信源数估计法

针对调整因子设置不当造成在信源数估计时盖氏圆盘法(Gerschgorin Disks Estimation,GDE)性能下降的问题,提出一种基于总体最小二乘拟合的盖氏圆盘法(Total Least Squares-Gerschgorin Disks Estimation,TLS-GDE)。该方法以圆盘半径作为拟合点进行直线拟合,若拟合点含信号圆盘半径,则拟合偏差较大,利用这一特性制定了比值阶跃准则,进行信源数判决,解决了盖氏圆盘法对调整因子依赖的问题。最后,仿真结果表明,该方法鲁棒性较好,在低信噪比下性能要优于GDE算法,更具有实用价值。

一种基于多重特征融合的信源个数估计方法

针对加权盖尔圆估计准则不能充分利用增广加权盖尔圆矩阵信息的不足,在该准则基础上提出一种融合多重特征的信源个数估计方法。利用阵列天线的接收信号构建增广加权盖尔圆矩阵,从中获取用于描述信源个数的盖尔圆心值、盖尔圆半径和加权盖尔圆半径等多重特征构建高维特征向量,并将其标记后代入支持向量机中,训练可进行信源个数估计的分类器数学模型。实验结果表明,该方法不仅能够在信源数只比阵元数少一个的情况下准确估计信源个数,其在低信噪比和小快拍数的环境下也同样具有良好性能。

空间平滑和盖氏半径变换的宽带相干信源数估计

采用空间平滑处理和不同信源数估计准则进行宽带相干信源数估计。该方法针对宽带相干信号,不需要聚焦处理,直接对宽带信号阵列采样输出分段并进行快速傅立叶变换(fast Fourier transform,FFT),得到不同频点处的窄带采样协方差矩阵,然后采用空间平滑处理技术进行解相干处理,接着利用信源估计准则进行信源数估计,对每个频点处的结果进行加权处理得到宽带信源数目。仿真结果表明,通过对信息论准则、基于盖氏半径的似然准则、盖氏圆估计准则的性能的对比,进而得到了一种在色噪声下估计宽带相干信源数的方法。

基于二部图的多智能体系统加权分组一致性

针对拓扑结构为二部图的多智能体系统,设计了由当前状态和时延状态不同权重构成的控制算法,通过采用频域控制理论中广义Nyquist准则和Gerschgorin圆盘定理,给出了多智能体系统实现加权分组一致性的充分条件.提出多智能体时延最大上界与权重参数具有单调递减函数关系,为改进加权分组一致性的最大时延上界提供了可行方法.最后通过数值仿真验证了结论的正确性.

具有时延和无时延加权多智能体系统一致性

针对存在全局可达节点有向加权图的静态网络,研究了在控制算法中引入不同权重的当前状态和时延状态时多智能体系统一致性问题.通过采用频域控制理论中广义Nyquist准则和Gerschgorin圆盘定理,证明了系统渐近稳定收敛到一致性的充分条件,提出一种改进系统实现一致性的最大时延上界方法;最后通过数值仿真验证了结论的正确性.

离散多智能体系统加权一致性

基于一种由不同权重当前状态和时延状态构成的混合型控制器，研究了时延对离散多智能体系统的一致性和动态性能的影响．通过采用频域控制理论中广义Nyquist准则和Gerschgorin圆盘定理，给出了离散多智能体系统实现一致性的充分条件和改进系统最大时延上界方法，最后通过数值仿真验证了一致性结论的正确性，并分析了时延对离散多智能体系统动态性能．

一种改进的盖氏圆盘估计信源数方法

信源数估计是空间谱估计中的关键技术,研究符合实际应用环境的稳健的信源数估计方法具有十分重要的现实意义.基于空间谱估计中用于估计信源数的传统盖氏圆盘法,结合Toeplitz去相干算法在此提出了一种改进的盖氏圆盘法(T-GDE).该方法先对接收数据协方差进行Toeplitz预修正,再对得到的修正矩阵进行盖氏圆盘法估计信源数,使得新的盖氏圆盘法可用于低信噪比条件下的相干信源数估计.并通过仿真实验验证了其有效性.