平行线阵扩展协方差矩阵二维波达方向估计方法

1

作者 王绪虎 孙高利 +3 位作者 金序 侯玉君 王辛杰 陈建军 《应用声学》 北大核心 2025年第1期162-169,共8页

为提升水听器阵列二维波达方向(DOA)估计的性能,降低计算复杂度,提出一种基于双平行线阵的扩展协方差矩阵DOA估计方法。该方法以平行水听器阵列接收数据为基础,构造扩展的协方差矩阵,利用线性阵列间的平行属性对扩展矩阵的信号子空间进... 为提升水听器阵列二维波达方向(DOA)估计的性能,降低计算复杂度,提出一种基于双平行线阵的扩展协方差矩阵DOA估计方法。该方法以平行水听器阵列接收数据为基础,构造扩展的协方差矩阵,利用线性阵列间的平行属性对扩展矩阵的信号子空间进行分块和重组,同时筛选对应的阵列流形矩阵,然后利用旋转不变技术的信号参数估计(ESPRIT)方法估计入射信号的方位角和俯仰角。该方法充分利用了双平行线阵的自相关和互相关信息,提升了二维DOA估计的性能,且无需谱峰搜索则可得到估计值,降低了计算的复杂度,节约了计算成本。仿真实验和湖上试验结果证实了该文方法的有效性和稳健性。 展开更多

关键词 双平行线阵 二维波达方向估计 扩展协方差矩阵 旋转不变技术的信号参数估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分层空间一致性的旋转双目立体校正算法

2

作者 罗其俊 田鑫 高庆吉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1551-1559,共9页

在旋转双目立体视觉系统中,转台机械间隙导致的左右相机旋转平移偏差,造成立体校正图像的严重畸变。针对该问题,提出一种基于分层空间一致性的旋转双目立体校正算法。采用ORB特征在原始左右图像中进行快速全局立体匹配,设计一种新的特... 在旋转双目立体视觉系统中,转台机械间隙导致的左右相机旋转平移偏差,造成立体校正图像的严重畸变。针对该问题,提出一种基于分层空间一致性的旋转双目立体校正算法。采用ORB特征在原始左右图像中进行快速全局立体匹配,设计一种新的特征点全局双层约束,实现匹配点的优选。提出基于内点邻域空间一致性的局部校验方法,实现二次匹配优化,并利用质量排序的优化匹配点集,由八点法基础矩阵估计算法计算左右相机的精确位姿关系,以此完成图像的立体校正。在Oxford和SYNTIM数据集上的典型算法对比实验,验证了所提算法的性能。多角度立体校正实验表明:所提算法可适应光轴夹角变化,在双目最大45°夹角时保证立体校正的质量,匹配点偏差小于0.2像素。 展开更多

关键词 立体校正 旋转相机 基础矩阵 空间一致性 位姿估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列系统设计与应用

3

作者 陈云飞 杨光 +2 位作者 刘航 周彬 李建军 《电子信息对抗技术》 2024年第6期92-98,共7页

针对常规多通道阵列工程实现所面临的多通道间幅相校准、同步采样等实际需求,以及由此产生的设备体积、重量、功耗、成本等急剧增大的难题,提出一种基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列系统设计与应用方法。首先,射频轮采切换开关对各个... 针对常规多通道阵列工程实现所面临的多通道间幅相校准、同步采样等实际需求,以及由此产生的设备体积、重量、功耗、成本等急剧增大的难题,提出一种基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列系统设计与应用方法。首先,射频轮采切换开关对各个阵元接收信号进行轮流采样,并通过单通道射频接收机完成射频到中频的信号转换。然后,单通道数字接收机接收单路中频信号进行数字信号处理,其关键步骤采用所提方法构建轮采时间矩阵对单通道阵列数据进行修正,确保修正后各阵元间数据相位关系满足阵列信号处理条件。最后,将单通道阵列数据应用于单通道阵列数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)和单通道超分辨测向等无源探测领域,使所提单通道阵列系统设计方法的工程应用成为可能,计算机仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 多通道阵列 轮采时间矩阵 单通道阵列 无源探测 数字波束合成 超分辨测向

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种解析的基于旋转矩阵估计的波达方向估计方法 被引量：1

4

作者 徐先峰 段晨东 +1 位作者 刘来君 杨小军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1012-1017,共6页

本文提出了一种解析的基于旋转矩阵估计的高分辨波达方向估计算法.为了充分利用空时信息以提高算法的估计性能,利用传感器阵列接收数据相关矩阵构建既包含旋转矩阵信息又具有可对角化结构的目标矩阵组.通过一系列矩阵变换,将复数域普通... 本文提出了一种解析的基于旋转矩阵估计的高分辨波达方向估计算法.为了充分利用空时信息以提高算法的估计性能,利用传感器阵列接收数据相关矩阵构建既包含旋转矩阵信息又具有可对角化结构的目标矩阵组.通过一系列矩阵变换,将复数域普通目标矩阵组转化为实数域对称目标矩阵组,以利用ACDC算法实现目标矩阵组的联合对角化并求得对角矩阵,继而求取旋转矩阵并挖掘波达角度信息,实现了波达方向估计.仿真结果表明,与其他现存的经典算法相比,所提算法具有更强的分辨能力及更准确的估计性能. 展开更多

关键词 波达方向估计 旋转矩阵估计算法 联合对角化 ACDC算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

直线匹配的四元数位姿估计算法 被引量：1

5

作者 李哲 苏秀琴 郝伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2236-2240,共5页

摄像机的位姿估计在计算机视觉和机器人学等领域得到了广泛的研究与应用。通过已知的3D几何特征和其对应的2D几何特征获得摄像机的旋转和平移参数是实现摄像机位姿估计的一种重要方法。在此基础上,文中针对单目相机位姿估计提出了一种... 摄像机的位姿估计在计算机视觉和机器人学等领域得到了广泛的研究与应用。通过已知的3D几何特征和其对应的2D几何特征获得摄像机的旋转和平移参数是实现摄像机位姿估计的一种重要方法。在此基础上,文中针对单目相机位姿估计提出了一种新的基于3D^2D对应几何特征实现摄像机位姿估计的算法。该算法利用单位四元数表示旋转矩阵,通过建立位姿参数约束方程解出旋转和平移参数。相对于Ansar的NLL算法,该算法能更好地克服图像噪声对位姿计算精度的影响,且能保证其计算出的旋转矩阵具有正交性。模拟实验将该算法同NLL算法进行了比较,结果表明:该算法在鲁棒性、计算精度及复杂度等方面具有明显的优势,实验结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 几何特征 位姿估计 四元数 旋转矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用等距二元矢量水听器直线阵的二维波达方向估计 被引量：1

6

作者 邓大新 邓大比 +2 位作者 黄滨 林春生 龚沈光 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1023-1026,共4页

为了减小传统四元矢量水听器阵的尺寸和减少冗余阵元,提出了采用等距二元矢量水听器直线阵的二维波达方向(DOA)估计方法。每个阵元(矢量水听器)由空间共点的一个声压水听器和一个振速水听器构成。其中声压水听器阵可以被划分为2个子阵,... 为了减小传统四元矢量水听器阵的尺寸和减少冗余阵元,提出了采用等距二元矢量水听器直线阵的二维波达方向(DOA)估计方法。每个阵元(矢量水听器)由空间共点的一个声压水听器和一个振速水听器构成。其中声压水听器阵可以被划分为2个子阵,它们构成旋转对,旋转因子为包含某一轴方向余弦信息的相位延迟因子。振速水听器阵可以被划分为2个子阵,它与声压水听器阵构成旋转对,旋转因子为另一轴方向余弦。基于旋转子空间不变法(ESPRIT)的思想,采用并行总体最小二乘(TLS)矩阵束方法实现对旋转因子的估计和自动配对,从而实现二维DOA估计。计算机仿真实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 声学 矢量水听器 等距直线阵 二维波达方向估计 旋转子空间不变法 并行总体最小二乘矩阵束 自动配对

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于矩阵重构的非圆信号ESPRIT算法 被引量：1

7

作者 司伟建 林晴晴 张铁军 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期4936-4941,共6页

在信号源为非圆信号的情况下,提出一种基于矩阵重构的ESPRIT波达方向估计方法。根据非圆信号为实值信号的特点,首先通过对接收数据矩阵进行共轭重排,构造多个具有旋转不变关系的子阵;为抑制噪声对算法的影响,对接收数据矩阵进行延迟处理... 在信号源为非圆信号的情况下,提出一种基于矩阵重构的ESPRIT波达方向估计方法。根据非圆信号为实值信号的特点,首先通过对接收数据矩阵进行共轭重排,构造多个具有旋转不变关系的子阵;为抑制噪声对算法的影响,对接收数据矩阵进行延迟处理,并构造其与各子阵之间的协方差矩阵;最后利用ESPRIT算法的原理实现信号波达方向的估计。仿真结果表明:在相同的信噪比和快拍数条件下,算法的正确分辨概率和测角精度均优于ESPRIT算法,并且在信号入射角度间隔较小时也具有良好的分辨性能。 展开更多

关键词 波达方向 ESPRIT算法 非圆信号 数据矩阵重构

在线阅读 下载PDF 职称材料

导频符号调制方式对OFDM信道估计的影响(英文)

8

作者 李明奇 李玉柏 彭启琮 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期25-27,31,共4页

引入了基于线性变换的正交频分复用信道的频域估计方法,通过对接收信号的线性变换达到数据的有效恢复。首先推导了关于推广后旋转矩阵的两个性质定理;然后根据所得的旋转矩阵的性质,给出了导频符号分别基于BPSK和QPSK调制的两种OFDM信... 引入了基于线性变换的正交频分复用信道的频域估计方法,通过对接收信号的线性变换达到数据的有效恢复。首先推导了关于推广后旋转矩阵的两个性质定理;然后根据所得的旋转矩阵的性质,给出了导频符号分别基于BPSK和QPSK调制的两种OFDM信道估计算法。在假设信道为瑞利衰落并且在一帧内保持不变的情况下,对基于这两种信道估计算法的系统进行了仿真比较。仿真结果显示,当各子载波的同相信道和正交相位信道同时插入信道估计符号时,OFDM系统的误码率和误包率都可以得到明显的改善。 展开更多

关键词 信道估计 正交频分复用 RAYLEIGH衰落信道 旋转矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于时域旋转不变技术的目标方位估计方法

9

作者 邱岚 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期90-96,共7页

针对频域旋转不变技术存在的时频变换所需采样点数和协方差矩阵估计所需快拍数需要折中处理问题,提出基于时域旋转不变技术的目标方位估计方法。该方法利用两傅里叶变换对阵列接收数据进行复解析变换处理,获取时域解析数据,并按窄带划... 针对频域旋转不变技术存在的时频变换所需采样点数和协方差矩阵估计所需快拍数需要折中处理问题,提出基于时域旋转不变技术的目标方位估计方法。该方法利用两傅里叶变换对阵列接收数据进行复解析变换处理,获取时域解析数据,并按窄带划分方式对其滤波处理;在不需要对解析数据做时延迟补偿情况下,通过多个时域采样点累积方式解决协方差矩阵估计所需快拍数问题,得到协方差矩阵估计值;通过旋转不变技术实现对该频带目标方位估计。数值仿真及实测数据处理结果表明,相比频域旋转不变方法,本文方法保持对目标方位估计精度前提下,在最低输入信噪比要求上降低了5 dB,进一步拓宽频域旋转不变方法在工程领域的实现方式。 展开更多

关键词 目标方位估计 旋转不变技术 协方差矩阵 时域

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法 被引量：5

10

作者 刘振 苏晓龙 +3 位作者 刘天鹏 彭勃 陈鑫 刘永祥 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第3期432-442,共11页

混合源定位在无源雷达中发挥着重要作用。针对均匀圆阵下基于相位差方法的定位精度较低的问题,该文提出基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法。首先,利用二维多重信号(2-D MUSIC)分类方法估计出远场源的方位角和俯仰角;随后,利用协... 混合源定位在无源雷达中发挥着重要作用。针对均匀圆阵下基于相位差方法的定位精度较低的问题,该文提出基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法。首先,利用二维多重信号(2-D MUSIC)分类方法估计出远场源的方位角和俯仰角;随后,利用协方差矩阵差分方法提取出近场源差分矩阵,通过改进的类旋转不变估计信号参数(ESPRIT-like)方法计算出近场源的方位角和俯仰角;进一步地,利用一维多重信号分类方法估计出近场源的距离;最后通过仿真实验对该文所提算法进行验证。该文所提算法在远场源和近场源角度相同的情况下能够有效地识别混合源,并且提高混合源参数估计精度。实验结果表明该算法在信噪比(SNR)为20 dB时,近场源的二维DOA估计误差接近0.01°,而近场源的距离误差接近0.1 m。 展开更多

关键词 混合源定位 矩阵差分 均匀圆阵 参数估计 类旋转不变估计信号参数方法 多重信号分类方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

联合对角化技术在空间谱估计中的应用

11

作者 赵龙龙 宋海岩 《鱼雷技术》 2012年第5期344-347,共4页

在实际工程应用中,传统空间谱估计方法受噪声、干扰及采样效应等因素影响,其性能明显退化。为了克服这些因素对方位估计结果的影响,提高算法性能,本文将空时相关矩阵组代替传统的采样协方差矩阵,利用联合对角化这一新的数学工具,研究了... 在实际工程应用中,传统空间谱估计方法受噪声、干扰及采样效应等因素影响,其性能明显退化。为了克服这些因素对方位估计结果的影响,提高算法性能,本文将空时相关矩阵组代替传统的采样协方差矩阵,利用联合对角化这一新的数学工具,研究了一种基于Jacobi旋转正交联合对角化的空间谱估计方法。通过对空时相关矩阵组进行联合对角化,得到了联合对角化矩阵和对角化后的矩阵组,最终利用联合特征值和特征向量得到修正的阵列协方差矩阵,并对空间谱估计处理器进行修正。仿真结果表明,在不同的信噪比、快拍数等条件下,基于联合对角化的空间谱估计算法较传统方法具有更高的分辨力和更低的均方根误差,能有效降低方位估计的信噪比门限,进而改善传统空间谱估计方法的方位估计性能。 展开更多

关键词 空间谱 联合对角化 Jacobi旋转 空时相关矩阵组 方位估计

在线阅读 下载PDF 职称材料