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波束域高分辨方位估计的方法、统计性能及水池实验结果 被引量:1
1
作者 冯西安 黄建国 《应用声学》 CSCD 北大核心 2003年第4期25-30,共6页
本文针对水声设备的实际应用,研究了波束域高分辨方位估计的MUSIC方法。首先分析了波束形成方法获得处理增益的原理,揭示了波束域高分辨方法具有较低分辨门限的机理;给出了波束域高分辨MUSIC算法,通过计算机仿真,比较了波束域和阵元域... 本文针对水声设备的实际应用,研究了波束域高分辨方位估计的MUSIC方法。首先分析了波束形成方法获得处理增益的原理,揭示了波束域高分辨方法具有较低分辨门限的机理;给出了波束域高分辨MUSIC算法,通过计算机仿真,比较了波束域和阵元域高分辨MUSIC法的统计性能,显示了波束域高分辨方法的优越性;进行了消声水池实验,结果表明波束域高分辨MUSIC法分辨力高,对阵列误差具有较大的宽容性。 展开更多
关键词 波束域高分辨方位估计 统计性能 消声水池实验 水声设备 MUSIC法
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自适应波束域高分辨方位估计新方法 被引量:4
2
作者 汤琦 黄建国 杨旭东 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1583-1585,共3页
提出了基于均匀线列阵的自适应波束域MUSIC(ABMUSIC)法,它利用原有多波束系统的输出估计目标的分布区间,根据目标的空间分布情况自适应形成波束转换矩阵,并让形成的空间波束的主瓣覆盖目标所在的空间区域。ABMUSIC法形成的波束不仅能随... 提出了基于均匀线列阵的自适应波束域MUSIC(ABMUSIC)法,它利用原有多波束系统的输出估计目标的分布区间,根据目标的空间分布情况自适应形成波束转换矩阵,并让形成的空间波束的主瓣覆盖目标所在的空间区域。ABMUSIC法形成的波束不仅能随目标的空间分布自适应调整波束的指向性和密集度,而且只在目标分布的空间区域形成波束,提高了信噪比。进行了相干和不相干情况下的性能仿真比较,结果表明:在相干和不相干情况下,ABMUSIC方法的高分辨估计性能都明显优于BMUSIC和MUSIC,并且不增加运算量,具有重大工程应用价值。 展开更多
关键词 方位估计 分辨技术 波束 相干信号
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低频共形阵的宽带波束域高分辨方位估计方法 被引量:2
3
作者 冯杰 杨益新 孙超 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期24-27,共4页
针对共形布阵技术,提出了适用于低频共形基阵的宽带波束域高分辨方位估计方法。首先利用基于二阶锥规划的波束优化技术设计适用于低频共形基阵的宽带恒定束宽波束形成器,然后用设计好的波束形成器对基阵输出数据进行空域预滤波,使宽带... 针对共形布阵技术,提出了适用于低频共形基阵的宽带波束域高分辨方位估计方法。首先利用基于二阶锥规划的波束优化技术设计适用于低频共形基阵的宽带恒定束宽波束形成器,然后用设计好的波束形成器对基阵输出数据进行空域预滤波,使宽带信号的不同频率分量能无失真地通过,同时抑制旁瓣区的干扰,最后针对滤波后的多波束输出采用波束域高分辨方位估计方法估计目标方位。由于基于二阶锥规划技术设计恒定束宽波束形成器仅需要对主波束进行拟合,提高了设计精度,减小了聚焦误差,从而提高了方位估计的性能。计算机仿真和湖上实验数据处理结果验证了该方法能有效地估计出水下低频宽带目标声源的方位。 展开更多
关键词 低频共形基阵 波束 二阶锥规划 恒定束宽 分辨DOA估计
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一种密集波束域高分辨方位估计新方法 被引量:2
4
作者 秦洪峰 黄建国 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期88-91,共4页
高分辨方位估计在声纳、雷达、通信等众多应用领域中占有十分重要的地位。提出了一种均匀线列阵的密集波束域 MUSIC( DBMUSIC)法。该方法形成波束空间时 ,通过波束密集系数控制波束之间的密集程度 ,从而提高方位估计方法的多目标分辨能... 高分辨方位估计在声纳、雷达、通信等众多应用领域中占有十分重要的地位。提出了一种均匀线列阵的密集波束域 MUSIC( DBMUSIC)法。该方法形成波束空间时 ,通过波束密集系数控制波束之间的密集程度 ,从而提高方位估计方法的多目标分辨能力。同时讨论了波束密集系数以及快拍数对 DBMUSIC法分辨性能的影响。研究表明 ,与原波束域 MUSIC( BMUSIC)法相比 ,在低信噪比的条件下 ,DBMUSIC法的高分辨估计性能得到明显改善 ,应用前景良好 ,而且快拍数越大 。 展开更多
关键词 分辨 方位估计 信号处理 密集波束 DBMUSIC法 波束空间 波束密集系数
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宽带波束域高分辨方位估计方法的性能研究
5
作者 严胜刚 冯西安 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2005年第5期37-40,共4页
宽带波束域处理是实现水下目标高分辨方位估计的重要途径。文中应用宽带阵增益分析研究了宽带波束域高分辨估计方法的统计性能,通过仿真计算了宽带阵增益和宽带波束域高分辨方法方位估计误差。研究揭示了宽带阵增益是波束域高分辨方法... 宽带波束域处理是实现水下目标高分辨方位估计的重要途径。文中应用宽带阵增益分析研究了宽带波束域高分辨估计方法的统计性能,通过仿真计算了宽带阵增益和宽带波束域高分辨方法方位估计误差。研究揭示了宽带阵增益是波束域高分辨方法获得良好性能的本质,阐明了其性能与波束数目、相邻波束重叠量的关系,并给出了波束数目、波束重叠量的选择准则。 展开更多
关键词 宽带波束 分辨 方位估计
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一种适用于集群无人机超分辨的波束域方位估计算法 被引量:1
6
作者 周清晨 李晓萌 +1 位作者 沈显照 许明明 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第3期300-305,320,共7页
为了提升对集群无人机目标的分辨能力,提出了一种波束域方位超分辨估计算法。该方法不仅可以避免传统的稀疏表示类测角方法的计算复杂度高和需要选取超参数问题,而且在单快拍数、入射信号空间角度间隔较小等非理想情况下都具备很好的分... 为了提升对集群无人机目标的分辨能力,提出了一种波束域方位超分辨估计算法。该方法不仅可以避免传统的稀疏表示类测角方法的计算复杂度高和需要选取超参数问题,而且在单快拍数、入射信号空间角度间隔较小等非理想情况下都具备很好的分辨能力,与相控阵雷达波束形成、距离-多普勒域处理的流程相适配。通过仿真试验,可以说明:该方法可以帮助雷达提前将密集目标分辨开,进而实现对于集群的规模(个数)、轮廓等信息进行准确估计,具有很强的应用价值。 展开更多
关键词 集群无人机 波束 波达方向估计 单快拍数 分辨
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基于波束域MUSIC方法的高分辨方位估计 被引量:11
7
作者 周浩 蒋兴舟 袁志勇 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2007年第2期72-75,共4页
现代声纳系统普遍采用水听器基阵和一定的信号处理来提高对目标的检测和定位能力,而基阵的波束形成则在其中起着核心作用。文中研究了窄带波束域高分辨方位估计技术,分析了波束域MUSIC方位估计的构造过程和具体实现方法。仿真计算表明,... 现代声纳系统普遍采用水听器基阵和一定的信号处理来提高对目标的检测和定位能力,而基阵的波束形成则在其中起着核心作用。文中研究了窄带波束域高分辨方位估计技术,分析了波束域MUSIC方位估计的构造过程和具体实现方法。仿真计算表明,基于波束域MUSIC的方位估计算法是一种分辨空间小角域内多个目标的有效方法。 展开更多
关键词 分辨方位估计 窄带 波束形成 波束
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伪波束域四阶累积量切片高分辨方位估计法 被引量:3
8
作者 周印龙 冯西安 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期34-36,79,共4页
在低信噪比或空间非白噪声情况下,基于信号二阶统计量的高分辨方法,性能变差较快。在基于四阶累积量切片MUSIC方法的基础上,结合波束域高分辨方法的思想,提出了一种四阶累积量切片伪波束域高分辨方位估计方法。分析表明,高阶累积量的运... 在低信噪比或空间非白噪声情况下,基于信号二阶统计量的高分辨方法,性能变差较快。在基于四阶累积量切片MUSIC方法的基础上,结合波束域高分辨方法的思想,提出了一种四阶累积量切片伪波束域高分辨方位估计方法。分析表明,高阶累积量的运用有效抑制了空间高斯白噪声和有色噪声;波束域方法的运用有效滤除了部分空间噪声,增强了方法的稳健性。仿真结果表明,相比基于四阶累积量切片的MUSIC方法,所提出的方法在高斯白噪声和有色噪声中,有效提高了低信噪比情况下的方位估计精度,降低了目标的分辨门限。 展开更多
关键词 方位估计 分辨 四阶累积量切片 波束
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圆阵波束输出的高分辨方位估计 被引量:2
9
作者 杨益新 孙超 《应用声学》 CSCD 北大核心 1999年第6期39-42,共4页
在研究波束域高分辨 MUSIC算法的基础上,本文把阵元域 WSF算法推广到波束域中。这两种算法对阵列的形式没有限制,可以应用于水声系统中常见的均匀圆阵波束输出。计算机仿真结果表明,对于圆阵波束输出,波束域 MUSIC算... 在研究波束域高分辨 MUSIC算法的基础上,本文把阵元域 WSF算法推广到波束域中。这两种算法对阵列的形式没有限制,可以应用于水声系统中常见的均匀圆阵波束输出。计算机仿真结果表明,对于圆阵波束输出,波束域 MUSIC算法估计目标方位的性能优于阵元域 MUSIC算法,而波束域WSF算法则保持了阵元域WSF算法的最佳方位估计性能。 展开更多
关键词 均匀圆阵 阵元 分辨 方位估计 水声系统
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一种基于波束域最大非冗余矩阵的四阶高分辨DOA估计算法 被引量:1
10
作者 杜金香 冯西安 杜金燕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期108-111,共4页
在非白噪声背景下,基于二阶统计量的高分辨方法性能较差。基于四阶累积量的高分辨方法能较好地抑制空间高斯噪声,但其运算量较大。文献[9]提出了一种基于四阶累积量的波束域MUSIC方法,降低了运算量,但其四阶累积量矩阵仍存在较多的冗余... 在非白噪声背景下,基于二阶统计量的高分辨方法性能较差。基于四阶累积量的高分辨方法能较好地抑制空间高斯噪声,但其运算量较大。文献[9]提出了一种基于四阶累积量的波束域MUSIC方法,降低了运算量,但其四阶累积量矩阵仍存在较多的冗余元素。为了进一步降低运算量,提出了一种波束域最大非冗余四阶累积量矩阵。仿真分析和实验结果表明,与波束域四阶累积量MUSIC方法相比,论文所提方法在保证估计性能的同时减小了运算量。 展开更多
关键词 四阶累积量 波束 最大非冗余 MUSIC方法 方位估计
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基于多波束系统的波束域方位估计方法研究 被引量:7
11
作者 侯颖妮 黄建国 冯西安 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期80-82,90,共4页
文中提出了一种基于多波束系统的波束域方位估计(DOA)方法,此方法在自导多波束系统基础上结合波束域高分辨算法,首先利用多波束系统对目标方位进行粗估,然后在此基础上用波束域高分辨方法进行细估。此方法不仅可以提高原系统的方位估计... 文中提出了一种基于多波束系统的波束域方位估计(DOA)方法,此方法在自导多波束系统基础上结合波束域高分辨算法,首先利用多波束系统对目标方位进行粗估,然后在此基础上用波束域高分辨方法进行细估。此方法不仅可以提高原系统的方位估计精度,使其具有多目标高分辨定位能力,而且其计算量小于阵元域高分辨算法和波束域的并行处理方法。计算机仿真和分析表明此方法具有应用前景。 展开更多
关键词 波束系统 分辨 方位估计 波束
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抑制运动强干扰的稳健波束域目标方位估计方法(英文) 被引量:4
12
作者 冯杰 孙超 +1 位作者 唐建生 张揽月 《声学技术》 CSCD 北大核心 2006年第6期617-622,共6页
为了减小来自旁瓣区快速运动的强干扰对波束域高分辨方位估计方法的影响,提出一种稳健的波束域高分辨方位估计方法。该方法在形成多波束时,将稳健自适应波束形成与零陷扩宽技术相结合,有效地抑制了运动强干扰所造成的快拍失效和扫描方... 为了减小来自旁瓣区快速运动的强干扰对波束域高分辨方位估计方法的影响,提出一种稳健的波束域高分辨方位估计方法。该方法在形成多波束时,将稳健自适应波束形成与零陷扩宽技术相结合,有效地抑制了运动强干扰所造成的快拍失效和扫描方向误差引起的自适应波束图畸变,从而保证波束域方法能准确地估计目标方位。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 运动干扰 波束目标方位估计 零陷扩宽 稳健波束形成
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基于Gibbs采样的贝叶斯多目标高分辨方位估计 被引量:7
13
作者 孙毅 刘科伟 +1 位作者 黄建国 褚福照 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第12期36-38,共3页
讨论了一种利用Gibbs采样方法的贝叶斯多目标高分辨定向新方法(BDGS),给出了这种贝叶斯定向新方法的推导过程。该方法将一种新方法Gibbs采样应用于贝叶斯高分辨方法的计算过程。新方法不仅具有贝叶斯多目标高分辨定向方法的优越性能,而... 讨论了一种利用Gibbs采样方法的贝叶斯多目标高分辨定向新方法(BDGS),给出了这种贝叶斯定向新方法的推导过程。该方法将一种新方法Gibbs采样应用于贝叶斯高分辨方法的计算过程。新方法不仅具有贝叶斯多目标高分辨定向方法的优越性能,而且还降低了原贝叶斯方法计算的复杂程度。并在最后给出了新方法的性能分析,与MUSIC(子空间法)和MLE(最大似然法)的比较结果表明新方法有更高的分辨率,在低信噪比情况下性能也较好。 展开更多
关键词 GIBBS采样 多目标分辨方位估计 贝叶斯方法
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基于阵列误差校正的波束域方位估计算法实验研究 被引量:3
14
作者 陈亚林 卓颉 +1 位作者 马远良 杨益新 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期220-224,共5页
针对阵列误差的存在会导致波束域高分辨方位估计算法性能下降的问题,给出了一种基于阵列误差校正的波束域处理方法。该方法利用单个校正源,根据实际测量数据,在获取基阵实测阵列流形的基础上,实现了对阵列误差的校正,进而利用波束域MUSI... 针对阵列误差的存在会导致波束域高分辨方位估计算法性能下降的问题,给出了一种基于阵列误差校正的波束域处理方法。该方法利用单个校正源,根据实际测量数据,在获取基阵实测阵列流形的基础上,实现了对阵列误差的校正,进而利用波束域MUSIC算法估计出信号的方位。实验结果验证了基于实测阵列流形的阵列误差校正方法可以有效增强波束域高分辨算法对阵列误差的稳健性。 展开更多
关键词 阵列误差校正 波束 方位估计 实验研究
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水下目标宽带高分辨方位估计方法的性能研究 被引量:7
15
作者 冯西安 黄建国 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期2352-2354,共3页
针对水下宽带处理的应用,研究了宽带高分辨方位估计的相干信号子空间处理方法(CSS)。应用子空间扰动分析研究了宽带CSS法的统计性能,得出了宽带CSS法方位估计误差随信噪比变化的关系。通过计算机仿真,得到了宽带CSS法的分辨概率和均方... 针对水下宽带处理的应用,研究了宽带高分辨方位估计的相干信号子空间处理方法(CSS)。应用子空间扰动分析研究了宽带CSS法的统计性能,得出了宽带CSS法方位估计误差随信噪比变化的关系。通过计算机仿真,得到了宽带CSS法的分辨概率和均方误差曲线,以及噪声背景和混响背景中CSS法的统计性能曲线。研究结果表明:宽带CSS法估计精度高,方位估计均方误差达到宽带CRB;分辨门限低,抗混响能力强,是实现水下目标宽带高分辨方位估计的有效方法。 展开更多
关键词 方位估计 分辨 水下多目标 宽带处理
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宽带方位估计的波束域Root-MUSIC算法 被引量:2
16
作者 智婉君 严胜刚 李志舜 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期644-648,共5页
高分辨算法的实现是一个受到普遍重视的问题。为降低运算量,提高估计性能,便于工程应用,该文深入研究宽带波束域Root-MUSIC算法,根据波束域处理的空间滤波特性,将被束域求根多项式的根划分在不同的区域,从而基于子阵分解对求根多项式进... 高分辨算法的实现是一个受到普遍重视的问题。为降低运算量,提高估计性能,便于工程应用,该文深入研究宽带波束域Root-MUSIC算法,根据波束域处理的空间滤波特性,将被束域求根多项式的根划分在不同的区域,从而基于子阵分解对求根多项式进行降阶处理,仿真实验讨论了不同波束形成矩阵的估计性能,证明了降阶处理的可行性。 展开更多
关键词 宽带 方位估计 波束 ROOT-MUSIC算法
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基于空间平滑处理的稳健宽带高分辨方位估计算法 被引量:4
17
作者 戴征坚 李志舜 《声学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期250-253,共4页
实际系统中阵列误差导致的模型失配问题一直是高分辨方位估计技术走向实用化的一个瓶颈。相对于窄带信号,宽带信号阵列模型误差更加复杂和多样,通过建立宽带阵列信号误差模型,得出了基于空间平滑的稳健的宽带高分辨算法是一种抑制阵列... 实际系统中阵列误差导致的模型失配问题一直是高分辨方位估计技术走向实用化的一个瓶颈。相对于窄带信号,宽带信号阵列模型误差更加复杂和多样,通过建立宽带阵列信号误差模型,得出了基于空间平滑的稳健的宽带高分辨算法是一种抑制阵列误差的有效方法的结论,这种基于空间平滑的宽带高分辨算法,通过空间平滑后对各频率处不同子阵的互谱密度矩阵求和,一定程度上减弱了阵列误差的影响,具有较高的稳健性。本文结合消声水池试验,分析并验证了其效果。 展开更多
关键词 宽带信号 分辨 方位估计(DOA) 空间平滑 水池试验
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高分辨方位估计方法的稳健性研究 被引量:3
18
作者 秦洪峰 黄建国 刘科伟 《声学技术》 CSCD 2003年第2期98-101,共4页
基于特征分解理论的子空间类高分辨方位估计方法是目前阵列信号处理领域的研究重点。与波束形成法相比,子空间类法的特点为估计精度高和分辨能力强。但是这类高分辨方法对阵列模型失配十分敏感,存在阵列误差时其估计性能明显下降。文章... 基于特征分解理论的子空间类高分辨方位估计方法是目前阵列信号处理领域的研究重点。与波束形成法相比,子空间类法的特点为估计精度高和分辨能力强。但是这类高分辨方法对阵列模型失配十分敏感,存在阵列误差时其估计性能明显下降。文章通过仿真和实验深入研究了MUSIC、Johnson和Mini-Norm等子空间类高分辨方位估计方法的稳健性问题,分析了一定信噪比条件下阵列误差对上述三种方法估计结果的影响程度。研究结果表明,MUSIC法和Johnson法的估计性能相当,而Mini-Norm法的稳健性明显高于MUSIC法和Johnson法,分辨能力和估计精度较好,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 特征分解理论 稳健性 分辨方位估计方法 阵列信号处理 子空间类法 阵列误差 MUSIC法 Johnson法 Mini-Norm法
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基于信号相位匹配的相干源高分辨方位估计算法 被引量:1
19
作者 张小蓟 张歆 +1 位作者 朱维杰 孙进才 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期740-743,共4页
介绍了信号相位匹配的基本原理 ,给出了利用该原理进行高分辨方位估计的算法 ,以及不同情况下算法仿真的结果。仿真结果表明这种方位估计算法具有指向性尖锐、无旁瓣的特点 。
关键词 信号相位匹配 相干源 分辨方位估计算法
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线阵相干源方位估计的波束域WSF算法实验验证 被引量:1
20
作者 杨益新 孙超 王英哲 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期413-416,共4页
波束域加权子空间拟合 ( weighted subspace fitting—— WSF)算法保留了阵元域 WSF算法最佳的目标方位估计性能 ,而其运算量则有所降低。本文针对声呐系统中常用的线阵 ,通过计算机模拟实验和消声水池物理仿真实验研究了波束域 WSF算... 波束域加权子空间拟合 ( weighted subspace fitting—— WSF)算法保留了阵元域 WSF算法最佳的目标方位估计性能 ,而其运算量则有所降低。本文针对声呐系统中常用的线阵 ,通过计算机模拟实验和消声水池物理仿真实验研究了波束域 WSF算法解相干信源的性能。计算机模拟结果表明波束域 WSF算法可在低至 - 8d B的信噪比上分辨半常规束宽的强相关等功率信源 ,而水池实验则进一步表明算法可分辨不等功率相干信源 ,并在基阵校准系统误差后正确估计信源方位。 展开更多
关键词 波束WSF算法 方位估计 线阵相干源 声呐系统
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