基于协方差矩阵重构的改进型MUSIC算法

针对经典MUSIC算法在信源相干条件下算法性能失效问题,提出一种基于数据协方差矩阵二次重构并对噪声子空间进行加权处理的改进型MUSIC算法。首先对接收到的数据协方差矩阵进行重构处理,然后根据特征值分解得到噪声特征值的最大值与最小值的比值关系,使用合适的加权系数得到新的噪声子空间并推导得到改进后的空间谱函数,最后结合谱峰搜索完成对信源目标的DOA估计。仿真结果表明,改进型MUSIC算法有效消除了信号的相干性,不造成阵列孔径损失,在低信噪比、小快拍数以及信号入射间隔较小的情况下,能有效估计出相干信号的波达方向。

基于在线Music算法的DOA估计

基于模式识别领域中的CCIPCA算法,该文给出了一种低运算量的在线Music算法。它无需估计协方差矩阵和对其进行特征值分解,信号子空间的估计与快拍数据的接收是同时进行的,而且只需存储当前的快拍数据,因此大大降低了存储量及运算量的要求;并针对上述算法在小快拍情况下性能较差的缺点,利用数据复用的方法有效提高了其估计性能。最后,计算机仿真验证了该文方法的有效性。

多路延迟结构的修正MUSIC算法频率估计

提出将多路延迟数字测频结构与高分辨率谱估计的MUSIC算法相结合,有效地实现了信号频率估计。针对MUSIC算法在低信噪比条件下频率估计性能下降的缺点,研究的修正MUSIC算法通过对接收数据共轭重构,产生新的协方差矩阵,有助于改善特征值的分布,使其具有平均的意义,从而提高了信号频率估计的性能。实验结果证明,相对于常规MUSIC算法,该方法在相同的信噪比和快拍数条件下,具有更高的频率估计精度和稳健性,而且计算量也无明显增加。

酉求根MUSIC算法在双基地MIMO雷达中的应用

研究双基地多输入多输出(MIMO)雷达多目标波离角(DOD)和波达角(DOA)的联合估计问题,提出一种酉求根多重信号分类(MUSIC)算法。该算法在求根MUSIC算法基础上,利用协方差矩阵的中心Hermite对称性质,通过酉变换将协方差矩阵的复数运算转为实数,进行实值特征分解得到噪声子空间,对比原协方差矩阵和实值协方差矩阵的特征对应关系,得出酉求根MUSIC谱函数,分两步分别估计目标DOA和DOD,且计算结果自动配对。相对于传统求根MUSIC算法,该算法只进行协方差矩阵的实值特征分解而不需要进行复数运算,因此大大降低了计算量,而且在不降低阵列孔径的条件下无需空间平滑即具有解相干能力。计算机仿真证明了该算法的有效性。

基于延时相关预处理的MUSIC算法

针对MUSIC算法的分辨力受信噪比、快拍数及阵元数等因素限制的问题,利用各阵元接收数据的延时相关函数重新构造协方差矩阵,提出了基于延时相关预处理的MUSIC算法.根据阵元间的延时相关函数与原阵列流型及信号延时相关函数的关系,推导了4个与原阵列流型相同(共轭)的延时相关函数矩阵,分别对各矩阵求协方差并按规则求和得到新的协方差矩阵,之后对协方差矩阵进行特征分解,根据信号子空间处理稳健性高和噪声子空间处理估计精度高的特点构造谱函数进行谱峰搜索,实现DOA估计.通过仿真实验验证了本文算法的可行性和有效性.

基于求根MUSIC算法的电压闪变参数估计

提出了一种不需要提取电压闪变包络线的闪变检测方法,对电压闪变参数的提取可通过三角函数分解转化为对边频分量的求取。将求根MUSIC算法直接应用于电压闪变检测,首先对采样信号数据矩阵的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,利用两个空间的正交性构造多项式,对多项式求根,对单位圆上的根进行分析,得到边频分量的频率和幅值信息,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精确度高,且抗噪能力强。

基于改进MUSIC算法的二维DOA估计方法

提出了一种改进的二维MUSIC算法,该算法通过重构阵列接收数据协方差矩阵来降低入射信号源间的相关性,抑制信号子空间向噪声子空间的扩散,从而解决用MUSIC算法估计相干信号源到达方向(DOA)时的漏估计问题.该方法不仅对相关信号源的DOA估计有好的特性,也可以提高非相关信号源的DOA估计特性,而且计算量也没有大的增加.仿真试验证明了改进算法的有效性.

用MUSIC算法解决海杂波背景下相干源探测问题

强海杂波背景下进行相干源检测是舰载高频地波雷达 (HFSWR)进行海上目标探测面临的一个主要问题 .本文利用对称阵列法对阵列输出信号的协方差矩阵进行了重构 ,以解决相干源引起的降秩问题 ,在此基础上通过对背景噪声的预白化处理来抑制一、二阶海杂波 .MUSIC算法对实录海杂波数据处理结果表明 。

对数螺旋阵列的相干信号DOA估计研究

在对数螺旋阵相干信号DOA估计的研究中,本文提出一种VA-MMUSIC算法,把对数螺旋阵虚拟成均匀线阵,推导出虚拟后阵列的协方差矩阵,再将协方差矩阵应用到MMUSIC算法中,对相干信号进行DOA估计。仿真结果表明,VA-MMUSIC算法,能够实现对相干信号的DOA估计,且在信噪比为10 dB,信号间隔在5°以内时,VA-MMUSIC算法依然能准确地估计出相干信号源的方位角,误差始终保持在0.5°内,验证了此方法的有效性。并在实际实验条件下利用对数螺旋阵列接收相干信号源数据,验证了实际环境下VA-MMUSIC算法的有效性。

移动台无线定位技术及应用

针对TD-SCDMA 系统,在Music 算法的基础上,给出一个改进的移动用户定位方法。利用空间平滑预处理方法得到前、后向平均空间平滑协方差矩阵,再取平均得到所需的空间平滑协方差矩阵,利用该矩阵作为Music 算法的输入,进行DOA 估计。利用TD-SCDMA 的上行同步,计算出UE 到基站的时间,从而得到二者间的距离,最后由UE 的方位角和到基站的距离,估计出UE的位置。