基于功率中值和归一化采样协方差矩阵的自适应匹配滤波检测器 被引量：5

1

作者 刘明 水鹏朗 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1395-1401,共7页

在非均匀海杂波环境中,参考单元中的异常单元限制了采样协方差矩阵(SCM)的估计性能,从而影响了传统自适应匹配滤波(AMF)检测器的检测性能。而考虑删除异常单元的方法在参考单元数目有限时可能导致矩阵的奇异性。鉴于此,在保持参考单元... 在非均匀海杂波环境中,参考单元中的异常单元限制了采样协方差矩阵(SCM)的估计性能,从而影响了传统自适应匹配滤波(AMF)检测器的检测性能。而考虑删除异常单元的方法在参考单元数目有限时可能导致矩阵的奇异性。鉴于此,在保持参考单元数目不变条件下,该文设计一种基于功率中值与归一化采样协方差矩阵(MNSCM)的估计方法,并将其与匹配滤波器(MF)相结合,构造一种新型的自适应匹配滤波检测器。与传统的自适应匹配滤波相比,该文设计的检测器在实测和仿真海杂波数据条件下均具有明显的性能优势。 展开更多

关键词 目标检测 海杂波 自适应匹配滤波器 采样协方差矩阵 功率中值和归一化采样协方差矩阵

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基于随机矩阵理论的DET合作频谱感知算法 被引量：18

2

作者 曹开田 杨震 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期129-134,共6页

针对认知无线电系统中的频谱感知问题,该文采用随机矩阵理论(Random Matrix Theory,RMT)对多认知用户(Secondary User,SU)接收信号采样协方差矩阵的最大特征值的分布特性进行了分析和研究,提出了一种新的基于双特征值判决门限(Double Ei... 针对认知无线电系统中的频谱感知问题,该文采用随机矩阵理论(Random Matrix Theory,RMT)对多认知用户(Secondary User,SU)接收信号采样协方差矩阵的最大特征值的分布特性进行了分析和研究,提出了一种新的基于双特征值判决门限(Double Eigenvalue Threshold,DET)的合作频谱感知算法。由该算法感知性能的理论分析可知:DET合作感知算法无需主用户(Primary User,PU)发射机信号的先验知识,也不需要预先知道信道背景噪声功率。仿真结果表明,与传统的频谱感知方法相比,该方法只需较少的认知用户就能获得较高的感知性能,并且对噪声的不确定性具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 合作频谱感知 随机矩阵理论 采样协方差矩阵 最大特征值

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基于局部方差的MIMO频谱感知算法研究 被引量：10

3

作者 贾琼 李兵兵 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1525-1530,共6页

在认知无线电网络中,高效且准确的频谱感知是必不可少的一个环节。该文主要研究了MIMO场景下的频谱感知问题。考虑到频谱被主用户占用和频谱空闲这两种场景下,认知用户各天线接收到信号之间的相关结构有差异,针对接收信号的采样协方差矩... 在认知无线电网络中,高效且准确的频谱感知是必不可少的一个环节。该文主要研究了MIMO场景下的频谱感知问题。考虑到频谱被主用户占用和频谱空闲这两种场景下,认知用户各天线接收到信号之间的相关结构有差异,针对接收信号的采样协方差矩阵,提出了局部方差的概念,并在此基础上设计了基于局部方差的MIMO频谱感知方法。根据渐近分布理论,推导了所述方法的理论检测门限。最后,采用蒙特卡洛仿真方法,分别分析了AWGN信道和Rayleigh信道下该方法的检测性能,并与相关的感知算法进行了对比。结果表明:在相同的环境下,该文所提方法相比其他方法检测性能更高,且所需的采样点数更小,能够实现快速且精确的检测。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 采样协方差矩阵 局部方差

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块Toeplitz矩阵低复杂度求逆的卫星导航空时抗干扰算法

4

作者 吴舜晓 黄仰博 +1 位作者 聂俊伟 欧钢 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期21-27,共7页

采样协方差矩阵求逆是空时抗干扰算法的基本运算单元,但由于其运算量随时域抽头个数急剧增长,直接限制了空时抗干扰技术在卫星导航接收机中的应用。针对该问题,提出了基于块Toeplitz矩阵快速求逆的空时抗干扰方法。通过采用新的协方差... 采样协方差矩阵求逆是空时抗干扰算法的基本运算单元,但由于其运算量随时域抽头个数急剧增长,直接限制了空时抗干扰技术在卫星导航接收机中的应用。针对该问题,提出了基于块Toeplitz矩阵快速求逆的空时抗干扰方法。通过采用新的协方差矩阵近似计算方法,使得该矩阵同时为块Toeplitz矩阵与Hermite矩阵,并运用块Toeplitz矩阵的快速求逆算法,将时域抽头个数为K的计算复杂度从O[K3]降至O[K2]。理论分析和仿真结果表明,在阵元数为4、时域抽头为15的典型情况下,相比现有矩阵求逆方法,该算法的抗干扰性能损耗小于1d B,但计算量可降低约2/3。 展开更多

关键词 采样协方差矩阵求逆 块Toeplitz矩阵 空时自适应处理 抗干扰天线阵列 全球卫星导航系统

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稀疏距离扩展目标自适应检测及性能分析 被引量：2

5

作者 魏广芬 苏峰 简涛 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1126-1132,共7页

在球不变随机向量杂波背景下,研究了稀疏距离扩展目标的自适应检测问题.基于有序检测理论,利用协方差矩阵估计方法,分析了自适应检测器(Adaptive detector,AD).其中,基于采样协方差矩阵(Sample covariance matrix,SCM)和归一化采样协方... 在球不变随机向量杂波背景下,研究了稀疏距离扩展目标的自适应检测问题.基于有序检测理论,利用协方差矩阵估计方法,分析了自适应检测器(Adaptive detector,AD).其中,基于采样协方差矩阵(Sample covariance matrix,SCM)和归一化采样协方差矩阵(Normalized sample covariance matrix,NSCM),分别建立了AD-SCM和AD-NSCM检测器.从恒虚警率特性和检测性能综合来看,AD-NSCM的性能优于AD-SCM和已有的修正广义似然比检测器.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 稀疏距离扩展目标 自适应检测 采样协方差矩阵 归一化采样协方差矩阵 有序统计量

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复合高斯杂波下距离扩展目标的自适应检测 被引量：11

6

作者 简涛 苏峰 +2 位作者 何友 平殿发 顾雪峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期990-994,共5页

研究了复合高斯杂波下的距离扩展目标自适应检测问题.基于辅助数据,利用采样协方差矩阵(SCM)和迭代(RE)估计矩阵,建立了自适应检测器AMSDD和基于动态阈值的ADT检测器,并分析了检测器的恒虚警率(CFAR)特性.理论分析表明,基于SCM的检测器... 研究了复合高斯杂波下的距离扩展目标自适应检测问题.基于辅助数据,利用采样协方差矩阵(SCM)和迭代(RE)估计矩阵,建立了自适应检测器AMSDD和基于动态阈值的ADT检测器,并分析了检测器的恒虚警率(CFAR)特性.理论分析表明,基于SCM的检测器只能保持对杂波协方差矩阵结构的自适应特性;而基于RE的检测器能同时获得对杂波协方差矩阵结构和纹理分量的CFAR特性.性能分析表明,对于AMSDD和ADT来说,与采用SCM估计器相比,采用RE估计器能使检测器获得更好的CFAR特性和检测性能.另外,基于RE的ADT检测器在目标散射点个数失配时具有很好的鲁棒性. 展开更多

关键词 复合高斯 自适应检测 距离扩展目标 采样协方差矩阵 协方差矩阵估计

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基于特征值极限分布的双门限频谱感知算法 被引量：9

7

作者 邹卫霞 丁奇 +1 位作者 周正 张春青 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期588-591,共4页

针对传统频谱感知算法在较低信噪比和存在噪声不确定度时,检测性能降低的问题,提出了一种基于特征值极限分布的双判决门限频谱感知算法。由于利用了双门限和信号采样协方差矩阵的特征值进行判决,这种算法不但可以有效地克服噪声不确定... 针对传统频谱感知算法在较低信噪比和存在噪声不确定度时,检测性能降低的问题,提出了一种基于特征值极限分布的双判决门限频谱感知算法。由于利用了双门限和信号采样协方差矩阵的特征值进行判决,这种算法不但可以有效地克服噪声不确定度对检测性能的影响,而且不需要预先知道主用户信号的任何信息。与已有的最大最小特征值频谱感知算法相比,由于采用了双判决门限,因此该算法的检测性能更优。仿真结果表明,该方法不但可以有效地克服噪声不确定度,而且检测性能也优于最大最小特征值算法。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 随机矩阵理论 采样协方差矩阵

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基于广义特征值的合作频谱感知方法 被引量：7

8

作者 金明 李有明 高洋 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期105-110,120,共7页

现有的基于特征值的合作频谱感知方法要求认知用户各感知节点接收到的授权用户信号具有相关性。针对这个问题,提出了一种基于广义特征值的合作频谱感知方法。该方法利用过去不存在授权用户的感知周期采样协方差矩阵与当前感知周期采样... 现有的基于特征值的合作频谱感知方法要求认知用户各感知节点接收到的授权用户信号具有相关性。针对这个问题,提出了一种基于广义特征值的合作频谱感知方法。该方法利用过去不存在授权用户的感知周期采样协方差矩阵与当前感知周期采样协方差矩阵之间的最大广义特征值(MGED,maximum generalized eigenvalue de-tection)作为检验统计量,以此判决当前感知周期是否存在授权用户信号,从而实现频谱感知。所提方法不需要授权用户信号和噪声功率的先验信息。当认知用户各感知节点上的授权用户信号不相关时,现有的基于特征值的频谱感知方法均失效,而所提频谱感知方法仍然具有较高的检测性能。最后仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 认知无线电 合作频谱感知 采样协方差矩阵 广义特征值

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特征值极限分布的改进合作频谱感知 被引量：15

9

作者 卢光跃 弥寅 包志强 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第3期261-267,共7页

本文采用随机矩阵理论,分析和研究了多认知用户接收信号采样协方差矩阵的最小特征值的极限分布,针对基于最大最小特征值之差的合作频谱感知算法,提出了新的门限判决方法。此算法能有效克服噪声不确定度的影响,且不需预先知道授权用户信... 本文采用随机矩阵理论,分析和研究了多认知用户接收信号采样协方差矩阵的最小特征值的极限分布,针对基于最大最小特征值之差的合作频谱感知算法,提出了新的门限判决方法。此算法能有效克服噪声不确定度的影响,且不需预先知道授权用户信号的先验知识和噪声方差。仿真结果表明,与以前的感知算法相比,本文算法有更低的判决门限,在低信噪比、小采样时,在达到设定虚警概率的前提下,该算法能够获得更好的感知性能。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 随机矩阵理论 采样协方差矩阵

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基于最小特征值的合作频谱感知新算法 被引量：11

10

作者 曹开田 杨震 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期736-741,共6页

针对认知无线电中频谱感知问题,利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)最新研究成果,提出了一种基于采样协方差矩阵最小特征值(smallest eigenvalue,SE)的合作频谱感知新算法。该算法采用的最小特征值分布函数比目前所采用的最大... 针对认知无线电中频谱感知问题,利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)最新研究成果,提出了一种基于采样协方差矩阵最小特征值(smallest eigenvalue,SE)的合作频谱感知新算法。该算法采用的最小特征值分布函数比目前所采用的最大特征值的近似分布函数更精确。理论分析表明,与MED(maximum eigenvalue detection)算法和能量检测法(ED)相比,SE算法具有合理性更强、判决门限更低以及感知灵敏度更高的特点。仿真结果也显示,该算法不仅漏检概率更低,感知性能更好,而且在认知用户数较少、样本较小的情况下,也可获得较好的检测性能。 展开更多

关键词 认知无线电 合作频谱感知 随机矩阵理论 采样协方差矩阵 最小特征值

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一种新型的基于最大特征值的合作频谱感知算法 被引量：10

11

作者 曹开田 杨震 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1367-1372,共6页

针对认知无线电中经典频谱感知方法的缺点,该文利用随机矩阵理论的相关研究成果,提出了一种基于采样协方差矩阵最大特征值与平均能量的合作频谱感知新算法。该算法将次用户接收信号协方差矩阵的最大特征值与接收信号平均能量的比值(Maxi... 针对认知无线电中经典频谱感知方法的缺点,该文利用随机矩阵理论的相关研究成果,提出了一种基于采样协方差矩阵最大特征值与平均能量的合作频谱感知新算法。该算法将次用户接收信号协方差矩阵的最大特征值与接收信号平均能量的比值(Maximum Eigenvalue-Energy Detection,ME-ED)作为统计判决量,以此判决出主用户是否存在,从而实现频谱感知功能。理论分析表明,与经典频谱感知方法相比,ME-ED算法无需知晓主用户信号的任何先验知识及噪声功率。仿真结果显示,与MED算法和ED方法相比,该算法不仅对噪声的不确定性不敏感,而且在噪声存在波动的情况下,其感知性能最优,鲁棒性最强。 展开更多

关键词 认知无线电 合作频谱感知 随机矩阵理论 采样协方差矩阵 最大特征值

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一种新的基于霍夫变换的信号源个数估计方法 被引量：3

12

作者 张彦飞 关键 +1 位作者 王捷 李宏伟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期26-28,32,共4页

确定信源个数是许多阵列信号处理算法的基础。提出了一种利用霍夫(Hough)变换估计信源个数的新方法。该方法通过Hough变换将观测数据的采样协方差矩阵的排序特征值点投影到Hough参数空间,通过检测Hough参数空间中积累的峰值来估计噪声... 确定信源个数是许多阵列信号处理算法的基础。提出了一种利用霍夫(Hough)变换估计信源个数的新方法。该方法通过Hough变换将观测数据的采样协方差矩阵的排序特征值点投影到Hough参数空间,通过检测Hough参数空间中积累的峰值来估计噪声特征值的数目,从而确定信源的个数。仿真结果证明了新方法的检测性能要优于著名的AIC和MDL准则,并且新方法在低信噪比下也能获得较高的检测概率,为低可观测目标的检测提供了一条有效的途径。 展开更多

关键词 HOUGH变换 信号个数 信息论准则 采样协方差矩阵

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基于RMT的合作频谱感知新算法及其性能分析 被引量：3

13

作者 曹开田 王尚 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第7期2640-2642,2646,共4页

针对认知无线电中的频谱感知问题,利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)最新研究成果,提出了一种新的合作频谱感知算法(maximum-minimum eigenvalue detection,MMED)。该算法将采样协方差矩阵最大特征值与最小特征值的比值作为... 针对认知无线电中的频谱感知问题,利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)最新研究成果,提出了一种新的合作频谱感知算法(maximum-minimum eigenvalue detection,MMED)。该算法将采样协方差矩阵最大特征值与最小特征值的比值作为统计判决量,并利用最小特征值概率分布求得判决门限。理论分析与仿真结果表明,与基于最大特征值的频谱感知方法相比,MMED算法不仅具有感知性能更好以及对噪声不敏感等优点,而且在认知用户数较少、样本较小的情况下,也可获得较好的检测性能。 展开更多

关键词 认知无线电 合作频谱感知 随机矩阵理论 采样协方差矩阵 最小特征值

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零陷展宽对角载入算法 被引量：1

14

作者 陈涛 隋莉莉 吴焕欣 《现代电子技术》 2014年第7期64-67,70,共5页

提出了零陷展宽对角载入算法,该算法既解决了干扰在快速运动时,干扰零陷过窄的问题,又解决了协方差矩阵误差和导向矢量误差存在时,算法稳定性变差的问题。同时,通过对角载入因子和采样协方差矩阵间的关系确定了对角载入算法载入因子的... 提出了零陷展宽对角载入算法,该算法既解决了干扰在快速运动时,干扰零陷过窄的问题,又解决了协方差矩阵误差和导向矢量误差存在时,算法稳定性变差的问题。同时,通过对角载入因子和采样协方差矩阵间的关系确定了对角载入算法载入因子的值。计算机仿真结果表明该算法有很好的稳健性,以及较宽的零陷。 展开更多

关键词 MVDR 导向矢量 采样协方差矩阵 零陷展宽 对角载入 载入因子

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迭代自适应收缩加权融合的波束形成方法

15

作者 贺顺 杨志伟 +1 位作者 欧阳缮 廖桂生 《信号处理》 CSCD 北大核心 2015年第7期757-762,共6页

自适应数字波束形成是通过对阵列接收数据进行加权处理来获得最大的输出信干噪比,对采样协方差矩阵的依赖性较大。针对小样本条件下采样协方差矩阵求逆算法性能下降问题,提出迭代自适应加权融合样本协方差矩阵与先验协方差矩阵的波束形... 自适应数字波束形成是通过对阵列接收数据进行加权处理来获得最大的输出信干噪比,对采样协方差矩阵的依赖性较大。针对小样本条件下采样协方差矩阵求逆算法性能下降问题,提出迭代自适应加权融合样本协方差矩阵与先验协方差矩阵的波束形成算法。在估计协方差矩阵时,依据最小均方误差准则计算加权系数,并采用迭代自适应的方式更新先验协方差矩阵。仿真结果表明,所提方法能显著提高小样本条件下的协方差矩阵估计精度,能获得更大的输出信干噪比。 展开更多

关键词 自适应波束形成 采样协方差矩阵求逆 最小均方误差

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基于特征值极限分布的合作频谱感知算法 被引量：32

16

作者 弥寅 卢光跃 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期84-89,共6页

采用最新的随机矩阵理论,对多个认知用户接收信号采样协方差矩阵的最小特征值的极限分布进行了分析,提出了一种改进的最大最小特征值合作感知和门限判决方法。该算法不需预知授权用户信号的先验知识,且能有效克服噪声不确定度的影响。... 采用最新的随机矩阵理论,对多个认知用户接收信号采样协方差矩阵的最小特征值的极限分布进行了分析,提出了一种改进的最大最小特征值合作感知和门限判决方法。该算法不需预知授权用户信号的先验知识,且能有效克服噪声不确定度的影响。与现有算法相比,在给定虚警概率时,仿真结果显示该算法判决门限更低、检测概率更高;而且在认知用户和采样数较少时,也能获得很好的检测性能。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 随机矩阵理论 采样协方差矩阵 特征值极限分布

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基于压缩感知的非重构频谱感知算法研究 被引量：2

17

作者 宋雅鑫 齐丽娜 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2018年第3期19-25,共7页

为了减小信号重构下频谱感知算法的计算复杂度和恢复频谱准确性对判决结果的影响,提出了基于压缩感知的非重构单节点频谱感知算法。在单节点频谱感知中,首先将信道划分成信道组,以降低采样协方差矩阵的计算复杂度;然后求得采样协方差矩... 为了减小信号重构下频谱感知算法的计算复杂度和恢复频谱准确性对判决结果的影响,提出了基于压缩感知的非重构单节点频谱感知算法。在单节点频谱感知中,首先将信道划分成信道组,以降低采样协方差矩阵的计算复杂度;然后求得采样协方差矩阵对角线上的值并进行去噪,以提高检测性能。为了解决单节点频谱感知可能存在深度衰落和终端隐藏的问题,提出了多节点协作频谱感知并进行了系统仿真与分析。仿真结果表明,非重构单节点和多节点协作频谱感知算法都能够有效地检测出频谱空洞,并且多节点协作频谱感知检测的准确度更高。 展开更多

关键词 压缩感知 非重构 采样协方差矩阵 频谱感知

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