均匀圆阵特征矢量重构Root-MUSIC快速解相干算法

为解决均匀圆阵(UCA)不能直接运用均匀线阵上性能优良的特征矢量重构算法来进行相干信号波达方向(DOA)估计的问题,该文提出了一种特征矢量重构求根MUSIC算法(MERM).运用Davies模式空间转换法对均匀圆阵进行预处理转换为虚拟均匀线阵(VULA),通过对接收数据矩阵特征值分解提取最大特征矢量,利用最大特征矢量重构协方差矩阵,使均匀圆阵导向矢量具备范德蒙结构,并且降低了预处理后的测向误差影响.最后通过使用求根MUSIC算法估计出相干信号的方位角.MERM算法解相干能力强、测向精度高,并且不需要空间平滑,进而减小了计算量,有较好的算法实时性,仿真实验验证了该算法的可行性.

含电压源换流器直流系统小信号稳定分析及测试

该文结合形成网络方程的系统化思想,提出一种基于图论和状态空间的不确定系统小信号稳定判据。该小信号稳定判据不仅减小高维系统的计算负担,而且能判断包含运行状态和结构不确定的参数不确定系统的小信号稳定性。首先,参数不确定系统表示为有向图的形式,其中每个节点是用状态矩阵、输入矩阵和输出矩阵表示的多输入多输出子系统,系统的不确定性用矩阵范数界限约束。利用节点支路关联矩阵以及支路连接矩阵,节点子系统通过支路相连。然后提出基于确定的系统动态、支路连接矩阵、不确定参数的范数界限和最大连通度的小信号稳定判据,此判据与系统结构、节点数和支路数均无关。最后将该稳定判据应用在基于电压源换流器的柔性直流电网中,通过与传统稳定判据伯德图和状态矩阵根轨迹的对比分析,验证所提小信号稳定判据有效。

基于子空间旋转的信号频率和波达方向同时估计方法

针对宽频段窄带信号 ,利用时间平移构造伪数据矩阵 ,同时 ,将伪数据矩阵信号子空间进行旋转 ,并通过对构造的信号空间矩阵进行特征分解 ,提取导向矢量矩阵和旋转因子中所包含的角度和频率信息 ,从而直接获得频率和波达方向 ( DOA)的同时估计 .计算机仿真表明 ,该方法在中等信噪比下是有效的 。

基于波束域的米波雷达低仰角波达方向估计

针对米波雷达低仰角工作时除了收到目标的直达波外,还会收到与直达波相干的地(海)面反射的多径信号,提出了一种基于波束域的米波雷达低仰角波达方向估计的新算法.利用阵列输出数据协方差矩阵构造一个Toeplitz矩阵,以实现对雷达回波数据的解相干;在波束域对降维后的数据协方差矩阵应用基于信号子空间的角度超分辨算法实现波达方向估计;最后,研究了波束域下米波雷达低仰角波达方向估计的特点,分析了不同信噪比、波束个数对算法性能的影响.所提算法不但可以有效地克服多径效应,还极大地降低了运算量,理论分析和计算机仿真都证明了新算法的优越性.

利用信号空间矩阵进行二维波达方向估计的新方法

本文以阵列信号处理为背景，讨论了二维信号参量估计问题，着重分析了新近提出的子空间旋转基底类方法．在此基础上，本文提出了新的估计方法，通过对原始信号空间矩阵法的改进措施，不仅提高了算法效率，并且成功地解决了兼并源和相干源的问题．改进后的信号空间矩阵法不但运算量极小，且据有分辨率高，估计方差小，所需阵元个数少等优点．本文中给出的计算机仿真对比实验验证了该方法的优良性能．

小波包变换空间滤波法分离信号研究

利用小波包分析在时域和频域同时具有良好的局部化特性，对信号进行小波包变换后，用谱矩阵法计算质点的空间运动特性，构造相应的滤波函数，对分解后的信号进行滤波，将滤波结果用逆小波包变换进行重构，实现了滤除干扰、保留有用信号的目的，取得了非常满意的效果。

基于DSP的双级矩阵变换器设计

研究了具有新型拓扑结构的18开关电路的双级矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC),分别推导了其整流器和逆变器的空间矢量调制策略,介绍了零电流换流方法。并以DSP为控制器I,GBT为功率开关,建立了实验装置,编制了相应的控制软件,在改变调制比和PWM周期的条件下,拖动了三相对称星形联结的感性负载。实验中成功地实现了对输出电压频率和幅值的控制,为进一步研究双级矩阵变换器提供了理论和实践基础。

球形译码算法在信号空间分集系统中的应用研究

针对信号空间分集系统中最大似然检测算法复杂度高的问题,选用球形译码算法作为信号空间分集系统接收机检测算法,可以使接收机在接近最大似然算法检测性能的同时,降低接收机检测复杂度。为进一步降低检测复杂度,通过采用最小均方误差算法减小噪声对接收信号的干扰来降低因搜索噪声点而产生的复杂度,并利用衰减因子k加快搜索半径收缩来达到进一步降低球形译码算法检测复杂度的目的。仿真结果表明,在信号空间分集系统中引入球形译码算法可以降低接收机检测复杂度,并且改进后的球形译码算法检测时间在低信噪比情况下约为传统球形译码算法的12%~33%。因此,球形译码算法可以有效地降低信号空间分集系统接收机检测复杂度。

基于矩阵相似度的空时二维干扰检测方法

针对干扰目标污染训练样本引起功率非均匀,造成空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)目标检测性能下降这一问题,提出一种基于矩阵相似度的STAP非均匀样本选取方法。该方法首先从受污染样本与干净样本的差异性度量角度入手,采用均值Hausdorff距离度量样本矩阵相似性,然后结合凸优化包计算不同样本的相似度,最后根据相似度的不同,实现对受污染样本的剔除。仿真结果表明,同广义内积法(generalized inner product,GIP)相比,采用均值Hausdorff矩阵相似度的挑选方法对于受小干扰强度目标污染的样本检测更加有效,避免了弱干扰目标对于协方差矩阵估计的影响,从而改善了STAP在功率非均匀环境下的目标检测性能。

信号重构中测量矩阵性能的判据

针对压缩感知中测量矩阵性能判据混乱的问题,提出基于不同类型重构算法的测量矩阵性能判据。该判据比传统方法的可操作性更好,在矩阵的其他性质都近乎一致的条件下实现了对具有不同列不相关性矩阵的严格对比实验。实验结果表明,对于OMP(orthogonal matching pursuit)算法,测量矩阵的列不相关性可作为测量矩阵性能判据,但当列不相关性达到一定程度(即μcmax>0.25)后对测量矩阵性能再无影响。对于BP(Basis Pursuit)算法,具有相同解空间的测量矩阵性能与列不相关性无关;测量矩阵的列不相关性不是判断测量矩阵性能的主要判据。一个矩阵能达到的理论上限就是等规模的哈达玛矩阵的重构能力。

基于预编码系统的LDPC-SSD性能研究

为有效提高通信系统在无线衰落信道中的性能,提出一种基于预编码的低密度奇偶校验码编码的信号空间分集(LDPC-SSD)系统。将信号空间分集旋转矩阵看作一个码率为1的编码器。在信号空间分集矩阵前加入一个预编码器。给出预编码器的3个设计准则。在无线衰落信道下,仿真基于预编码的LDPC-SSD系统。仿真结果表明,该方案比没有预编码的LDPC-SSD系统在衰落信道下具有更好的性能。

一种新的均匀圆阵宽带波束域高分辨测向算法

波束域算法是通过对阵列信号进行波束形成预处理,再进行高分辨测向。本文提出了一种新的均匀圆阵宽带波束域高分辨测向算法,推导出波束域聚焦矩阵的表达式。新方法大大提高了圆阵宽带波束域测向算法的分辨率,估计精度等性能。最后通过计算机仿真,与基于模式空间变换的宽带圆阵波束域算法和宽带圆阵相干信号子空间算法进行了比较,验证了新算法的优良性能。

基于无噪协方差矩阵变换的宽带测向算法

宽带测向一直是阵列信号处理领域研究的热点。本文提出了一种基于无噪协方差矩阵变换的宽带测向算法。该算法通过构造变换矩阵,把各个窄带频率处的无噪协方差矩阵变换到聚焦频率处,然后应用子空间的方法得到波达方向估计值。与通常的信号子空间宽带测向算法相比,本文提出的算法不需要对波达方向进行预估计。理论分析证明了本文波达方向估计算法的无偏性。把该算法应用到均匀线阵上,仿真实验结果证明了算法的有效性。

基于DSP和CPLD的双级矩阵变换器研究

给出了双级矩阵变换器(Two-stage Matrix Converter,简称TSMC)的主电路结构,分析了TSMC的换流策略和双空间矢量调制(Space Vector Modulation,简称SVM)策略。提出了以数字信号处理器为系统的控制核心,通过复杂可编程逻辑器件实现换流和驱动信号输出的软件设计方案。实验结果验证了设计的可行性,证明了TSMC和直接式矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)一样具有优良的输入输出特性。

TAM法在电压闪变参数估计中的应用

传统电压闪变检测需要提取调幅波包络线,过程复杂,计算量大。将TAM算法直接应用于电压闪变检测,利用三角函数分解的原理,将对闪变信号的检测转化为对边频分量的检测,首先求解采样信号数据矩阵的协方差矩阵,通过对协方差矩阵进行奇异值分解得到信号子空间和噪声子空间,利用最小二乘法的原理,估计信号的频率和幅值信息,通过公式计算得到精度较高的闪变信号参数。仿真结果表明,该算法在闪变信号参数的提取中,具有较高的精确性,且运算量较小。

多径环境中二维波达方向估计的子空间平滑算法

在双平行线阵的基础上,提出了一种可在多径环境下估计二维波达方向的新算法.算法充分利用了信号在空间和时间上的特性,能估计的来波方向最多可达到(2M-1)(M-1)(M为天线阵元对数),估计过程中不需要角度搜索和参数配对过程,而且能根据不同的用户对相干来波实现分组.仿真试验结果证明了这种方法的有效性.

时空DOA矩阵方法的分析与推广

本文在对时空DOA矩阵方法进行详细分析的基础上 ,提出了该方法的几种改进与推广形式 .理论分析和仿真结果表明 ,时空DOA矩阵方法作为一种新的基于信号时空特征结构的高分辨率二维DOA估计方法 ,可以通过空时二维处理在时空域中衍生出大量虚拟阵元 ,因此对阵列结构的约束较松 ,能够根据需要灵活地派生出多种形式的阵列和相应的估计方法 。

DSP空间矢量调制矩阵变换器的研究

详细介绍了双向开关矩阵变换器的空间矢量调制策略。相比其它控制策略,空间矢量调制策略能实现矩阵变换器输入输出正弦波形良好、功率因数为1,并能确保感应电机良好工作。为了实现这种控制策略并把PWM波送到相应的开关,采用了数字信号处理技术(DSP)和通用逻辑阵列技术(GAL)。仿真和实验结果验证了这种控制策略的实际可行性。

自相关矩阵的时空二维估计方法

当不相关信号源入射到均匀线阵，线阵阵元输出信号是空间广义平稳的，其自相关矩阵是赫尔米特托普尼兹矩阵。作者利用阵列信号的主间平稳性质，提出了自相关矩阵的时空二维估计方法。通过大量的模拟实验，验证了时空二维估计方法比常规的时间最大似然估计方法有明显的优越性，它以微弱的计算量换来了估计性能的大幅度改善。

MIMO系统中线性分散码的设计准则

针对准静态瑞利衰落信道,提出了一种适合整个信噪比区间的线性分散码设计准则。在功率受限MIMO系统中,当任何两个码字之间的码字差矩阵满秩并且具有相同的奇异值时可以获得最优的PEP。在高信噪比下,秩准则和行列式准则是该准则的一个特例。