基于STFT的相干宽带调频信号2-D到达角估计

宽带调频信号(FM)作为具有宽频带和时变方向向量的非平稳信号,其到达角的估计具有较大的难度。该文利用短时傅里叶变换(STFT)和宽带调频信号的时频聚焦性建立了新颖的空间时频分布方程,并利用矩形平面阵数据的分维结构和基于矩形平面子阵堆栈的奇异值分解法估计了相干宽带FM 信号的2-D 到达角。理论分析和仿真实验表明了算法的可行性。

基于累积量的二维DOA估计的特征向量算法

本文提出一种基于累积量的二维 Ｄ Ｏ Ａ 估计特征向量算法（ Ｃ Ｅ Ｖ Ａ Ｃｕｍｕｌａｎｔ ｂａｓｅｄ Ｅｉｇｅｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ａｐｐｒｏａｃｈ） ．算法能同时确定目标的仰角与方位角；空间平滑累积量使算法能更有效抑制高斯空间有色噪声．本文证明了，通过对累积量的选择，算法还可抑制非高斯空间白噪声．仿真实验证明了该算法明显优于 Ｍ Ｕ Ｓ Ｉ Ｃ 算法．

复杂噪声中基于累积量的二维DOA估计

针对自相关算法的局限性 ,研究了复杂环境 (乘法与加法观测噪声共存时 )中 ,通过高阶累积量对二维DOA估计的问题。算法能同时确定目标的仰角与方位角 ;高阶累积量使得算法能够更加有效抑制消除乘法噪声。该方法对任何平稳的加性与乘性噪声均不敏感 。

二维DOA估计的高分辨阵列(HRA)

基于二维DOA估计问题 ,研究了阵列天线的空间滤波性能 ,提出了二维DOA估计的高分辨阵列 (HRA)模型 ,使有限的阵元具有最佳的空间分辨力。计算机仿真结果表明 ,本文提出的HRA明显优于传统阵列。

空间非平稳高斯噪声背景下混合信号的DOA估计

针对空间非平稳高斯噪声背景下混合信号的DOA估计问题,提出了基于四阶累积量对混合波源的DOA估计算法。该算法首先构造四阶累积量矩阵,利用类似ESPR IT方法估计出所有非相关信源的DOA,然后对四阶累积量进行修正空间差分平滑去相干,消除非相关源和空间非平稳高斯噪声的影响,从而实现了对相干源的DOA估计。此方法通过分别估计非相关和相关或者相干信号的DOA,能够以较少的阵元实现对多个信号DOA估计,最后仿真实验也验证该算法的有效性。

基于模式空间算法的声源二维DOA估计

针对传统高分辨率谱估计法估计远场声源波达方向(Direction of arrival,DOA)时计算量大、对相干信号估计失准的问题,本文提出一种改进的基于圆形麦克风阵列和四阶累积量的声源二维DOA估计算法。该算法结合了圆阵定位无死角的优势和矩阵虚拟扩展获得更多声源定位信息的长处。首先利用模式空间变换将均匀圆形阵列(Uniform circular array,UCA)虚拟化成2K+1个均匀线性阵列(Uniform linear array,ULA),并应用空间平滑技术将虚拟线性阵列划分成L个子阵;接着利用四阶累积构造方法提取有效阵元信息并去掉冗余数据,通过重构矩阵得到新的接收数据;最后通过MUSIClike算法搜索谱峰获得声源信号的方位角和俯仰角。仿真结果表明:在信噪比(Signal‑to‑noise ratio,SNR)较低时,相比传统的高分辨谱估计算法,本文算法可实现对远场相干信号的高精度估计;同时本文算法也具有更低的均方根误差性能,且能有效减少运行时间。

一种实用的多径信号时间平滑二维DOA估计方法

在二维波达方向(DOA)估计领域,均匀圆阵(UCA)应用越来越广泛。针对均匀圆阵,提出了一种可在多径环境下估计二维波达方向的新算法,该算法充分利用了空间和时间上的特性,估计P个多径信号方向仅需P+1个天线阵列。多径信号经过时间平滑处理后,再利用改进的主分量分析(PCA)迭代算法求空间谱,各来波方向可被实时快速地估计出来,整个估计过程中不需要预先知道多径数量,运算复杂度低,系统结构简单。最后给出的仿真试验结果验证了提出方法的有效性。

基于噪声子空间映射的二维波达角快速估计算法

为了降低二维MUSIC(Two Dimensional Multiple Signal Classification,2-D MUSIC)算法的计算量,提高算法的实时处理能力,基于噪声子空间映射思想提出了一种适用于任意平面阵列结构的二维波达角(Direction Of Arrival,DOA)快速估计算法.新算法利用空间角度划分及非线性变换将信号子空间与噪声子空间的正交性等价地压缩至某个角度分片内,使得真实DOA在该角度分片内产生虚拟镜像,通过搜索该角度分片得到虚拟DOA,最后利用数学式直接计算得到真实DOA.理论分析和实验结果表明新算法能够成倍地提高DOA估计的速度,同时具有比MUSIC算法更高的空间分辨率.

二维ESPRIT算法参数的快速配对

针对二维ESPRIT算法的参数估计问题,为了简化算法的复杂度,提高参数配对的速度,提出了一种新的二维ESPRIT参数配对方法.该方法利用矩阵、矩阵的特征值及特征值对应的特征向量三者之间的关系,只需对包含信号到达角信息的2个矩阵中的1个进行1次特征值分解以及简单的除法运算就可以实现参数的自动配对,无需经过多次矩阵变换.在保证二维ESPRIT算法参数估计性能的前提下,该方法简化了参数的配对过程.计算机仿真验证了该方法的有效性.

时－空二维信号模型下波达方向估计的克拉美·罗界

本文讨论在时－空二维信号模型下信号波达方向估计问题．本文首先对时－空二维信号模型进行了描述，然后分析了在该模型了信号时域信息不能利用、时域信息可以利用以及时域信息完全已知等情形时波达方向估计的克拉美·罗界（ＣＲＢ），并讨论了这几种ＣＲＢ之间的关系，最后给出了几点主要结论．

一种高性能的二维波达方向估计算法

在二维虚拟ESPRIT算法的基础上,提出了一种高性能的改进算法。改进方法依照子阵数据直接空间平滑的思想对子阵数据进行预处理,用虚拟阵列变换技术实施阵列变换,采用波达方向矩阵法的思路计算二维角度参数。仿真结果表明,相比于空域平滑的DOA矩阵法和空域平滑的二维虚拟ESPRIT算法,该方法在低信噪比情况下对相干信号源具有更好的估计性能,对独立信号源,能够估计出超过子阵阵元数的信号。

变频状态下利用多普勒信息的超分辨波达方向估计方法

讨论了在变频状态下利用信号多普勒信息的波达方向估计问题，提出了在此状态下的时—空域联合处理方法和时—空域级联处理方法，并与在变频状态下的常规空域处理方法进行了比较。分析及仿真结果表明。