基于时域解析估计的多重信号分类波束形成方法 被引量：9

1

作者 李冰 汪永明 黄海宁 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期928-935,共8页

针对频域多重信号分类(MUSIC)算法估计子空间的不稳定性问题,提出了一种基于时域解析估计子空间的MUSIC(TAMUSIC)波束形成方法.通过Hilbert变换将各阵元时域实数据转变为复解析数据,在时域构建经过时延后的协方差矩阵,利用特征分解求取... 针对频域多重信号分类(MUSIC)算法估计子空间的不稳定性问题,提出了一种基于时域解析估计子空间的MUSIC(TAMUSIC)波束形成方法.通过Hilbert变换将各阵元时域实数据转变为复解析数据,在时域构建经过时延后的协方差矩阵,利用特征分解求取噪声子空间,并利用噪声子空间自身的正交特性获得来波方向波束.数值仿真及实测数据处理结果表明,与频域MUSIC波束形成方法相比,TAMUSIC波束形成方法可以稳定获取快速运动目标的噪声子空间和来波方向波束,使波束旁瓣级最少降低3 dB,能够有效检测运动目标,且无虚假目标和波束分裂现象,并提高MUSIC波束形成方法在工程应用中的稳定性. 展开更多

关键词 多重信号分类波束形成 快速运动目标 时域解析

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基于改良MUSIC和ADL-LCMV的自适应波束形成算法 被引量：10

2

作者 高杨 李东生 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期24-28,39,共6页

针对相控阵天线系统常用方法中存在的对相干信源估计效果不好、波束形成受信噪比(SNR)影响较大的问题,提出基于改良多信号分类(MUSIC)和可自适应对角加载的线性约束最小方差(ADL-LCMV)的自适应波束形成算法。该算法首先对阵列接收数据... 针对相控阵天线系统常用方法中存在的对相干信源估计效果不好、波束形成受信噪比(SNR)影响较大的问题,提出基于改良多信号分类(MUSIC)和可自适应对角加载的线性约束最小方差(ADL-LCMV)的自适应波束形成算法。该算法首先对阵列接收数据进行共轭重排、构造增广矩阵,进而构造新的特征子空间,进行波达方向的估计,然后在LCMV算法的基础上引入自适应对角加载,形成波束。仿真结果表明:改良MUSIC算法能有效识别来波信号的方向,对相干信号的识别效果较好,优于空间平滑算法;ADL-LCMV算法在形成波束时能有效克服高信噪比下小特征值扰动带来的不良影响。 展开更多

关键词 多信号分类 波束形成 自适应对角加载 相干信源 线性约束最小方差

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基于频域波束降维的车载雷达多参数联合超分辨方法

3

作者 刘润虎 曹丙霞 +2 位作者 李迎春 闫锋刚 金铭 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3325-3333,共9页

针对车载雷达多参数联合超分辨计算复杂度高、无法快速实现参数估计的问题,提出了基于频域波束降维的多参数联合超分辨算法。所提算法通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)将空时多参数域联合数据变换到频域,处理感兴趣区域... 针对车载雷达多参数联合超分辨计算复杂度高、无法快速实现参数估计的问题,提出了基于频域波束降维的多参数联合超分辨算法。所提算法通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)将空时多参数域联合数据变换到频域,处理感兴趣区域的多维频域数据,完成空时波束空间降维和基于频域数据的多参数联合超分辨,实现目标信息的快速联合估计。推导了频域子空间正交性及频域波束降维超分辨算法理论。仿真研究了算法的分辨率和估计性能与信噪比的关系。仿真结果表明,所提算法的精度和分辨率远超传统FFT算法,相对于传统多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法,所提算法计算量大幅降低。 展开更多

关键词 频域 波束空间 联合超分辨 多重信号分类

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小孔径多波束声呐测深算法改进

4

作者 孙璟 符晓磊 夏伟杰 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第4期727-734,共8页

多波束测深声呐采用多重信号分类算法能够在较小阵列尺寸的情况下保证较高的角度分辨率。然而,由于水底回波的边缘波束信噪比较低,多重信号分类算法伪谱中较强的伪峰干扰会导致后续测深算法的深度估计结果出现错误。针对该问题,提出一... 多波束测深声呐采用多重信号分类算法能够在较小阵列尺寸的情况下保证较高的角度分辨率。然而,由于水底回波的边缘波束信噪比较低,多重信号分类算法伪谱中较强的伪峰干扰会导致后续测深算法的深度估计结果出现错误。针对该问题,提出一种基于最大信噪比的修正峰值搜索算法。该算法假定相邻波束的水底地形具有缓变性,选取回波信噪比最大的时刻,利用多重信号分类算法进行波达方向估计以获取信号角度、时间参考值。然后,分别向左右两侧利用时间期望值对回波信号进行加权与峰值搜索,实现更精确的测深。最后,通过实测数据验证了该文提出算法的有效性,该算法在特定条件下能够将边缘波束的最大测深误差减小25.85%,平均测深误差减小8.02%。 展开更多

关键词 多波束测深声呐 小孔径阵列 多重信号分类算法 修正峰值搜索

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基于波束空间的米波MIMO雷达角度估计算法 被引量：10

5

作者 刘俊 刘峥 +1 位作者 谢荣 刘韵佛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1961-1966,共6页

针对米波多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达低仰角估计的问题,提出了一种基于波束空间的角度估计算法.结合米波MIMO雷达低仰角目标的回波特点,建立了同时考虑发射多径和接收多径的信号模型.算法首先在接收端形成... 针对米波多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达低仰角估计的问题,提出了一种基于波束空间的角度估计算法.结合米波MIMO雷达低仰角目标的回波特点,建立了同时考虑发射多径和接收多径的信号模型.算法首先在接收端形成多个接收波束,再利用发射信号进行匹配滤波,然后在接收端形成多个发射波束,将接收数据由阵元空间映射到波束空间,最后利用改进的广义多重信号分类算法进行角度估计.与基于阵元空间的算法相比,该算法在基本不损失角度估计精度的同时,大大降低了运算量.理论分析和仿真结果表明了该算法的优越性. 展开更多

关键词 多输入多输出雷达 角度估计 多径 波束空间 广义多重信号分类

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基于AccelDSP的MM-MUSIC算法实现及其在多波束测深声纳中的应用 被引量：4

6

作者 周天 杨程 +1 位作者 李海森 姚永红 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2613-2617,共5页

常规的多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法计算量庞大,难以应用于多波束测深声纳(multi-beam bathymetry sonar,MBBS),而现有的波束域MUSIC算法仍需要进行协方差矩阵估计和特征值分解而造成系统规模复杂。将基于... 常规的多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法计算量庞大,难以应用于多波束测深声纳(multi-beam bathymetry sonar,MBBS),而现有的波束域MUSIC算法仍需要进行协方差矩阵估计和特征值分解而造成系统规模复杂。将基于多级维纳滤波器(multiple stage Wiener filter,MSWF)的快速子空间估计与多子阵波束域MUSIC(multiple subarray beamspace MUSIC,MSB-RMU)算法相结合提出MM-MUSIC算法。和MSB-RMU算法相比,该算法用较小的性能损失换来大大降低的计算量和高度的可并行性,基于Xilinx Ac-celDSP综合工具的快速子空间估计的实现和实验数据的处理证明了该算法的有效性与实用性。 展开更多

关键词 多子阵波束域 多重信号分类 多级维纳滤波器 AccelDSP

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宽波束高频雷达的超分辨率时-空级联处理

7

作者 周浩 文必洋 +1 位作者 吴世才 马志刚 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期677-681,共5页

针对在宽波束高频雷达目标探测中传统傅立叶变换频谱分析方法多普勒分辨率较低的问题,提出了一种全超分辨率的时-空域级联信号处理方法。首先利用多重信号分类(MUSIC)算法获得频域超分辨率谱估计,构造出相应于各信号频率的信号子空间,... 针对在宽波束高频雷达目标探测中传统傅立叶变换频谱分析方法多普勒分辨率较低的问题,提出了一种全超分辨率的时-空域级联信号处理方法。首先利用多重信号分类(MUSIC)算法获得频域超分辨率谱估计,构造出相应于各信号频率的信号子空间,将原始信号向各子空间进行投影变换以获得相应于各信号频率的阵列快拍,然后利用其进行空域超分辨率谱估计,获得相应的到达角。利用该方法能有效地采用短相干积累时间进行多目标的频率-到达角参数估计,从而有效地提高了宽波束高频雷达的目标探测和跟踪性能。数值仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 高频雷达 宽波束 目标探测 超分辨率 多普勒 到达角 多重信号分类法

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空时编码阵波束域超分辨角度估计方法 被引量：2

8

作者 王华柯 廖桂生 +1 位作者 许京伟 朱圣棋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1433-1440,共8页

空时编码阵(space-time coding array,STCA)雷达通过在相邻阵元间引入时间延迟,在发射单一波形的条件下可实现全向空域的有效覆盖,工程上易于实现。针对STCA雷达体制,提出了一种基于发射维空间自由度的波束域超分辨角度估计方法。通过分... 空时编码阵(space-time coding array,STCA)雷达通过在相邻阵元间引入时间延迟,在发射单一波形的条件下可实现全向空域的有效覆盖,工程上易于实现。针对STCA雷达体制,提出了一种基于发射维空间自由度的波束域超分辨角度估计方法。通过分析STCA多维模糊函数,设计了接收端的角度-时间二维匹配滤波器,因而在接收端等效形成发射多波束,获得发射维空间自由度,进而设计相应的波束域搜索导向矢量,基于波束域多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法实现了STCA等效发射端的超分辨角度估计。仿真结果验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 空时编码阵 多维模糊函数 角度-时间二维匹配滤波 波束域多重信号分类

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基于双测量面阵列的波束成形方法研究 被引量：1

9

作者 李有哲 张永斌 毕传兴 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1049-1053,1121,共5页

文章将双测量面阵列引入到波束成形(Beamforming)方法中,建立一种基于双测量面阵列的Beam-forming方法;该方法首先采用2个测量面获取声压,通过平面波近似和声压叠加原理,推导出一种简单有效的去除干扰声源影响的方法;随后以去除干扰后... 文章将双测量面阵列引入到波束成形(Beamforming)方法中,建立一种基于双测量面阵列的Beam-forming方法;该方法首先采用2个测量面获取声压,通过平面波近似和声压叠加原理,推导出一种简单有效的去除干扰声源影响的方法;随后以去除干扰后的声压代替测量声压作为输入,采用多重信号分类算法进行Beamforming重建,实现对目标声源的识别。数值仿真和实验研究表明,该方法可以有效地去除干扰声源的影响,准确地定位出目标声源位置。 展开更多

关键词 波束成形 声源定位 多重信号分类算法

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基于波数-频率谱分析的线阵列后向台阶流速测量

10

作者 裴锐 贾丹平 +1 位作者 赵鲲 刘博 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期100-108,I0002,共10页

后向台阶湍流介质流速测量存在重复性较低、鲁棒性较差的问题,为了解决这些问题,提出了一种基于波数-频率谱分析的线阵列传感器流速测量方法。首先,分析了后向台阶数据的湍流度和“泰勒冻结”信号特征;其次,使用频域波束形成算法和多信... 后向台阶湍流介质流速测量存在重复性较低、鲁棒性较差的问题,为了解决这些问题,提出了一种基于波数-频率谱分析的线阵列传感器流速测量方法。首先,分析了后向台阶数据的湍流度和“泰勒冻结”信号特征;其次,使用频域波束形成算法和多信号分类算法将传感器数据从域转换至域,呈现出与后向台阶流速相关的特征“脊线”;然后,探究不同波束形成滤波算法和功率谱分块长度对流速“脊线”的影响;最后,应用波数-频率谱分析“脊线”斜率求解流速。结果表明波数-频率谱方法能够有效地实现后向台阶流速测量,与传统的互相关法比较,相对误差为2.83%,重复性为0.32%,具有较好的重复性和鲁棒性。 展开更多

关键词 后向台阶 波数-频率谱 流速 互相关 频域波束形成 多重信号分类

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单脉冲测角的二维分级主旁瓣干扰联合抑制方法

11

作者 张仁李 朱蕾 +1 位作者 邱爽 盛卫星 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期213-221,共9页

针对矩形平面阵列天线同时存在主、旁瓣干扰的单脉冲测角问题,该文设计了2维分级自适应单脉冲波束形成算法(TDHJ-ADBF)。TDHJ-ADBF算法将矩形平面阵分为方位维和俯仰维两个正交维度,采用2维分级处理架构:第1级处理在测角维进行,采用低... 针对矩形平面阵列天线同时存在主、旁瓣干扰的单脉冲测角问题,该文设计了2维分级自适应单脉冲波束形成算法(TDHJ-ADBF)。TDHJ-ADBF算法将矩形平面阵分为方位维和俯仰维两个正交维度,采用2维分级处理架构:第1级处理在测角维进行,采用低运算量的压缩多重信号分类法对测角维主瓣干扰进行快速识别与方向估计,构造阻塞矩阵滤除主瓣干扰,获得仅含旁瓣干扰和噪声的协方差矩阵,进而对和、差波束方向图进行指向与鉴角曲线联合约束,完成测角维旁瓣干扰抑制与波束形成处理;第2级在非测角维对残留的测角维主瓣干扰进行抑制。通过2维分级处理实现主、旁瓣干扰联合对抗,并保持单脉冲测角的鉴角曲线线性度。仿真结果表明,TDHJ-ADBF算法实现了对主、旁瓣干扰联合抑制,具有高精度的单脉冲测角性能。 展开更多

关键词 自适应单脉冲 2维分级波束形成 压缩多重信号分类 主瓣干扰估计 干扰联合对抗

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频谱分析技术在层析SAR森林垂直结构信息提取中的应用性能分析 被引量：3

12

作者 李文梅 陈尔学 +3 位作者 李增元 冯琦 杨浩 黎晓 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期694-699,共6页

为了分析频谱分析在不同应用场景的信号提取能力,分别应用数值模拟与真实林区的多基线In SAR数据分析五种频谱分析方法的提取效果.数值模拟实验表明,Capon方法受信噪比影响较小;在TSAR林区实验中,Capon方法提取森林垂直结构信息效果最优... 为了分析频谱分析在不同应用场景的信号提取能力,分别应用数值模拟与真实林区的多基线In SAR数据分析五种频谱分析方法的提取效果.数值模拟实验表明,Capon方法受信噪比影响较小;在TSAR林区实验中,Capon方法提取森林垂直结构信息效果最优,NSF方法提取冠层高度及地表信息效果最优. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 层析合成孔径雷达 波束成形 CAPON 多重信号分类 加权信号子空间匹配 加权噪声子空间匹配 森林垂直结构

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随机共振在方位估计中的应用

13

作者 王明明 刘庆华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第11期142-144,184,共4页

单独的方位估计,在低信噪比下,会出现偏差。为了准确估计,提出了基于随机共振的微弱信号方位估计方法。。首先经随机共振后得到信噪比提高的信号,然后再由方位估计算法来估计出目标方位。利用方位估计中的CBF、MVDR、MUSIC算法,结合常... 单独的方位估计,在低信噪比下,会出现偏差。为了准确估计,提出了基于随机共振的微弱信号方位估计方法。。首先经随机共振后得到信噪比提高的信号,然后再由方位估计算法来估计出目标方位。利用方位估计中的CBF、MVDR、MUSIC算法,结合常用的微弱正弦信号和BPSK信号进行了仿真研究。结果表明:把随机共振应用到微弱信号方位估计符合理论分析,提高了目标方位估计的准确性。 展开更多

关键词 信噪比 随机共振 常规波束形成(CBF) 最小方差无失真响应(MVDR) 多重信号分类(MUSIC)

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