针对常用锥面载体的单曲率特性,结合合理的阵元布局和利用非圆信号非零椭圆协方差特性,提出一种锥面共形阵列天线非圆信号盲极化二维波达方向(two dimensional-direction of arrival,2D-DOA)估计方法。该方法基于非圆-旋转不变子空间(no...针对常用锥面载体的单曲率特性,结合合理的阵元布局和利用非圆信号非零椭圆协方差特性,提出一种锥面共形阵列天线非圆信号盲极化二维波达方向(two dimensional-direction of arrival,2D-DOA)估计方法。该方法基于非圆-旋转不变子空间(non-circular estimation of signal parameters via rotation invariant technique,NC-ESPRIT),充分利用非圆信号的阵列扩展性,将DOA与极化参数去耦合,在此基础上,对俯仰与方位角度参数分维处理,在未知极化参数的情况下,实现了2D的分维估计。针对相干源情况,推导了锥面共形阵列非圆信号解相干空间平滑算法,通过解相干预处理,保证了所提算法对相干信号的适用性,扩展了算法的应用范围。计算机仿真实验表明,所提方法在信噪比较低(小于10dB)时,较之已有算法大大提升了DOA估计精度,达到了较好的效果。展开更多
为了利用跳频信号的空域特征参数辅助多跳频信号的网台分选,在空时频分析的基础上,提出一种基于多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)对称压缩谱(MUSIC symmetrical compressed spectrum,MSCS)的多跳频信号二维波达方向(...为了利用跳频信号的空域特征参数辅助多跳频信号的网台分选,在空时频分析的基础上,提出一种基于多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)对称压缩谱(MUSIC symmetrical compressed spectrum,MSCS)的多跳频信号二维波达方向(two dimensional direction of arrival,2D-DOA)高效估计算法。首先根据跳频信号的时频域特征,构建每一跳的空时频矩阵(spatial time-frequency distribution,STFD),获取时频域的协方差矩阵;然后将共轭子空间的思想引入到MUSIC算法中,通过对噪声子空间及其共轭的交集进行奇异值分解,实现噪声子空间的降维;最终通过半谱搜索实现2D-DOA的高效估计。同时为了提高低信噪比条件下算法的性能,在时频图处理过程中采用形态学滤波进行去噪,并在修正的时频图上完成了跳频信号每一跳的提取。通过理论论证和实验仿真表明,本文算法相比于MUSIC算法,在保证均方根误差相当和估计成功率有所提高的情况下,计算复杂度降低了一半。展开更多
本文以空间任意分布的传感器阵列为例,提出一种有效的二维波达方向(Two-Dimensional Direction of Arrival,2D DOA)检测算法。在分析MUSIC算法原理以及谱峰分布特征的基础上,通过步长设置,由局部逐步逼近全局最优,成功进行2D DOA检测,...本文以空间任意分布的传感器阵列为例,提出一种有效的二维波达方向(Two-Dimensional Direction of Arrival,2D DOA)检测算法。在分析MUSIC算法原理以及谱峰分布特征的基础上,通过步长设置,由局部逐步逼近全局最优,成功进行2D DOA检测,避免了穷尽搜索。仿真结果表明,在信噪比、快拍数、阵元个数变化下本文算法具有很高的检测效率。展开更多
该文提出了一种基于2维矢量接收阵列的双基地MIMO雷达系统多目标ADOD(Azimuth Direction Of Departure),ADOA(Azimuth Direction Of Arrival)和EDOA(Elevation Direction Of Arrival)联合估计算法。雷达发射端采用均匀标量线阵,接收端...该文提出了一种基于2维矢量接收阵列的双基地MIMO雷达系统多目标ADOD(Azimuth Direction Of Departure),ADOA(Azimuth Direction Of Arrival)和EDOA(Elevation Direction Of Arrival)联合估计算法。雷达发射端采用均匀标量线阵,接收端将常规矢量阵元的每个电磁偶极子相互分离构成2维接收阵列。算法通过张量因子分解获取各流形矩阵,并利用ESPRIT算法估计目标的ADOD。文中给出了接收阵列的一种特定阵元排列方式,并改进了矢量叉积法用于估计目标的2D-DOA。与传统方法相比,该文所用阵列结构可通过扩展接收阵列孔径提高雷达的角度估计性能,相互分离的偶极子弱化了传统矢量阵的天线互耦效应。相应算法避免了谱峰搜索,能够自动配对,仿真实验证明了算法的有效性。展开更多
针对现有二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计方法对阵列接收信息利用不充分导致估计性能下降的问题,提出了一种平行互质阵列下对虚拟阵列插值的二维DOA估计方法。该方法通过对平行互质阵列扩展后的虚拟阵列进行插值,利用内插...针对现有二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计方法对阵列接收信息利用不充分导致估计性能下降的问题,提出了一种平行互质阵列下对虚拟阵列插值的二维DOA估计方法。该方法通过对平行互质阵列扩展后的虚拟阵列进行插值,利用内插虚拟阵列的协方差矩阵与虚拟测量值之间的关系,提出一个关于等效虚拟测量向量的最小化问题,通过凸优化工具箱重构插值后的虚拟阵列协方差矩阵,结合酉变换和总体最小二乘方法进行DOA估计。仿真结果和湖上试验表明,该方法充分利用了非匀虚拟阵列中的所有虚拟阵元,提高了自由度和估计精度,具有有效性。展开更多
随着雷达干扰机应用需求的日益增加,传统阵列设计与测向算法存在以下关键局限:均匀阵列信息冗余度过高、阵列物理孔径受限导致估计精度受限、对相干信号源处理性能显著劣化。为此,本文提出了一种基于空间平滑预处理与MUSIC(Multiple Sig...随着雷达干扰机应用需求的日益增加,传统阵列设计与测向算法存在以下关键局限:均匀阵列信息冗余度过高、阵列物理孔径受限导致估计精度受限、对相干信号源处理性能显著劣化。为此,本文提出了一种基于空间平滑预处理与MUSIC(Multiple Signal Classification,多重信号分类)算法的二维复合均匀阵列相干信号DOA(Direction of Arrival,到达方向)估计方法,旨在突破传统阵列设计的限制,以及解决相干信号带来的DOA性能下降问题。具体而言,空间平滑技术利用均匀阵列的平移不变特性,有效改善相干信号引起的协方差矩阵秩亏损问题;二维复合均匀阵列通过稀疏化阵列排布,在相同阵元数量条件下扩展有效孔径,从而提升DOA估计的分辨率。在实验中,结合二维空间平滑方法和MUSIC算法,在二维复合均匀阵列上对相干信号进行DOA测向,结果表明:空间平滑方法有效抑制了相干信号的干扰,且二维复合均匀阵列较传统均匀阵列在相同阵元规模下展现出更优的DOA估计性能,验证了方法的有效性。展开更多
在三平行立体线阵中,传统二维传播算子(Propagator Method,PM)算法进行传播算子估计时,根据划分子阵直接构造的信号协方差矩阵存在较大冗余度.为了降低运算量,可以通过子阵合并的方式,摒弃协方差矩阵的冗余数据,利用重构的协方差矩阵估...在三平行立体线阵中,传统二维传播算子(Propagator Method,PM)算法进行传播算子估计时,根据划分子阵直接构造的信号协方差矩阵存在较大冗余度.为了降低运算量,可以通过子阵合并的方式,摒弃协方差矩阵的冗余数据,利用重构的协方差矩阵估算传播算子,然后构造新的传播算子,得到与二维波达方向(direction of arrival,DOA)相关的三维超定方程组,再引入非线性最小二乘法处理该方程组求解得二维DOA信息.仿真结果表明,该算法降低了运算量,提高了二维DOA估计的精度.展开更多
文摘针对常用锥面载体的单曲率特性,结合合理的阵元布局和利用非圆信号非零椭圆协方差特性,提出一种锥面共形阵列天线非圆信号盲极化二维波达方向(two dimensional-direction of arrival,2D-DOA)估计方法。该方法基于非圆-旋转不变子空间(non-circular estimation of signal parameters via rotation invariant technique,NC-ESPRIT),充分利用非圆信号的阵列扩展性,将DOA与极化参数去耦合,在此基础上,对俯仰与方位角度参数分维处理,在未知极化参数的情况下,实现了2D的分维估计。针对相干源情况,推导了锥面共形阵列非圆信号解相干空间平滑算法,通过解相干预处理,保证了所提算法对相干信号的适用性,扩展了算法的应用范围。计算机仿真实验表明,所提方法在信噪比较低(小于10dB)时,较之已有算法大大提升了DOA估计精度,达到了较好的效果。
文摘为了利用跳频信号的空域特征参数辅助多跳频信号的网台分选,在空时频分析的基础上,提出一种基于多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)对称压缩谱(MUSIC symmetrical compressed spectrum,MSCS)的多跳频信号二维波达方向(two dimensional direction of arrival,2D-DOA)高效估计算法。首先根据跳频信号的时频域特征,构建每一跳的空时频矩阵(spatial time-frequency distribution,STFD),获取时频域的协方差矩阵;然后将共轭子空间的思想引入到MUSIC算法中,通过对噪声子空间及其共轭的交集进行奇异值分解,实现噪声子空间的降维;最终通过半谱搜索实现2D-DOA的高效估计。同时为了提高低信噪比条件下算法的性能,在时频图处理过程中采用形态学滤波进行去噪,并在修正的时频图上完成了跳频信号每一跳的提取。通过理论论证和实验仿真表明,本文算法相比于MUSIC算法,在保证均方根误差相当和估计成功率有所提高的情况下,计算复杂度降低了一半。
文摘本文以空间任意分布的传感器阵列为例,提出一种有效的二维波达方向(Two-Dimensional Direction of Arrival,2D DOA)检测算法。在分析MUSIC算法原理以及谱峰分布特征的基础上,通过步长设置,由局部逐步逼近全局最优,成功进行2D DOA检测,避免了穷尽搜索。仿真结果表明,在信噪比、快拍数、阵元个数变化下本文算法具有很高的检测效率。
文摘该文提出了一种基于2维矢量接收阵列的双基地MIMO雷达系统多目标ADOD(Azimuth Direction Of Departure),ADOA(Azimuth Direction Of Arrival)和EDOA(Elevation Direction Of Arrival)联合估计算法。雷达发射端采用均匀标量线阵,接收端将常规矢量阵元的每个电磁偶极子相互分离构成2维接收阵列。算法通过张量因子分解获取各流形矩阵,并利用ESPRIT算法估计目标的ADOD。文中给出了接收阵列的一种特定阵元排列方式,并改进了矢量叉积法用于估计目标的2D-DOA。与传统方法相比,该文所用阵列结构可通过扩展接收阵列孔径提高雷达的角度估计性能,相互分离的偶极子弱化了传统矢量阵的天线互耦效应。相应算法避免了谱峰搜索,能够自动配对,仿真实验证明了算法的有效性。
文摘针对现有二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计方法对阵列接收信息利用不充分导致估计性能下降的问题,提出了一种平行互质阵列下对虚拟阵列插值的二维DOA估计方法。该方法通过对平行互质阵列扩展后的虚拟阵列进行插值,利用内插虚拟阵列的协方差矩阵与虚拟测量值之间的关系,提出一个关于等效虚拟测量向量的最小化问题,通过凸优化工具箱重构插值后的虚拟阵列协方差矩阵,结合酉变换和总体最小二乘方法进行DOA估计。仿真结果和湖上试验表明,该方法充分利用了非匀虚拟阵列中的所有虚拟阵元,提高了自由度和估计精度,具有有效性。
文摘随着雷达干扰机应用需求的日益增加,传统阵列设计与测向算法存在以下关键局限:均匀阵列信息冗余度过高、阵列物理孔径受限导致估计精度受限、对相干信号源处理性能显著劣化。为此,本文提出了一种基于空间平滑预处理与MUSIC(Multiple Signal Classification,多重信号分类)算法的二维复合均匀阵列相干信号DOA(Direction of Arrival,到达方向)估计方法,旨在突破传统阵列设计的限制,以及解决相干信号带来的DOA性能下降问题。具体而言,空间平滑技术利用均匀阵列的平移不变特性,有效改善相干信号引起的协方差矩阵秩亏损问题;二维复合均匀阵列通过稀疏化阵列排布,在相同阵元数量条件下扩展有效孔径,从而提升DOA估计的分辨率。在实验中,结合二维空间平滑方法和MUSIC算法,在二维复合均匀阵列上对相干信号进行DOA测向,结果表明:空间平滑方法有效抑制了相干信号的干扰,且二维复合均匀阵列较传统均匀阵列在相同阵元规模下展现出更优的DOA估计性能,验证了方法的有效性。
文摘在三平行立体线阵中,传统二维传播算子(Propagator Method,PM)算法进行传播算子估计时,根据划分子阵直接构造的信号协方差矩阵存在较大冗余度.为了降低运算量,可以通过子阵合并的方式,摒弃协方差矩阵的冗余数据,利用重构的协方差矩阵估算传播算子,然后构造新的传播算子,得到与二维波达方向(direction of arrival,DOA)相关的三维超定方程组,再引入非线性最小二乘法处理该方程组求解得二维DOA信息.仿真结果表明,该算法降低了运算量,提高了二维DOA估计的精度.
