基于原子范数的非均匀阵列到达角估计

1

作者 龙伟军 徐艺卓 +1 位作者 张玉禄 赵清华 《现代电子技术》 北大核心 2024年第17期10-18,共9页

在雷达系统中,天线阵列至关重要。非均匀阵列能减少天线阵元使用,带来更高的自由度,但由于其阵元位置不规则排布在到达角(DOA)估计、空间频谱计算等方面存在难题,难以满足雷达目标跟踪、声源估计等场景中高精度和快速DOA估计的需求。针... 在雷达系统中,天线阵列至关重要。非均匀阵列能减少天线阵元使用,带来更高的自由度,但由于其阵元位置不规则排布在到达角(DOA)估计、空间频谱计算等方面存在难题,难以满足雷达目标跟踪、声源估计等场景中高精度和快速DOA估计的需求。针对该问题,文中在ℓ_(0)原子范数的基础上提出基于Circle混沌映射的并行无网格DOA估计算法。该算法通过并行处理目标函数的同时进行群体寻优,引入自适应策略进行模型精英学习和状态评估,随后增加变异算子实现全局最优解寻找,从而实现了非均匀阵列信号快速DOA估计。仿真验证表明,相对于常见DOA估计算法,该算法可以获得较小的均方根误差(RMSE),同时实现更精确的角度估计和更少的计算复杂度。 展开更多

关键词 DOA估计 ℓ_(0)原子范数 非均匀阵列 Circle混沌映射 自适应策略 变异算子

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基于叠加原理的对称非均匀阵列解析方向图综合方法

2

作者 王梓巍 刘小勇 《舰船电子对抗》 2024年第6期110-114,共5页

非均匀阵列由于其孔径大、自由度高的优势逐渐被广泛应用,但已有的方向图综合方法不再适用于非均匀阵列。为此,针对对称非均匀阵列,提出了一种解析的方向图综合方法。该方法包含2个步骤。第一步,通过凸优化方法获得一个实对称激励以生... 非均匀阵列由于其孔径大、自由度高的优势逐渐被广泛应用,但已有的方向图综合方法不再适用于非均匀阵列。为此,针对对称非均匀阵列,提出了一种解析的方向图综合方法。该方法包含2个步骤。第一步,通过凸优化方法获得一个实对称激励以生成笔状波束;第二步,将指向不同方向的笔状波束进行叠加生成期望的方向图。仿真试验结果验证了该方法的有效性,且具有较大的工程价值。 展开更多

关键词 方向图综合 对称非均匀阵列 凸优化 叠加原理

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基于非均匀阵列天线的MUSIC算法性能分析 被引量：2

3

作者 杨桂芹 房琪 胡滢 《兰州交通大学学报》 CAS 2012年第6期87-90,共4页

在非均匀线阵上应用MUSIC算法进行测向.阵列模型采用最小冗余阵列,排除了测向模糊的影响.本文通过仿真,分析了信噪比、快拍数、阵元数等因素对MUSIC算法的影响,同时表明,非均匀阵列的测向分辨率精度高于均匀阵列的分辨率精度.

关键词 MUSIC算法 DOA 非均匀阵列

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非均匀阵列的相关测角方法研究 被引量：1

4

作者 倪菁 李品 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2011年第12期22-24,共3页

阵列测向技术是阵列信号处理的重要组成部分。文中结合阵列处理中非均匀阵列相关测角方法,推导了具有子阵方向图的非均匀阵列相关测角响应函数表达式;并在此基础上分析了全机/定向子阵非均匀阵列方向图和相关测角响应函数的关系,具有一... 阵列测向技术是阵列信号处理的重要组成部分。文中结合阵列处理中非均匀阵列相关测角方法,推导了具有子阵方向图的非均匀阵列相关测角响应函数表达式;并在此基础上分析了全机/定向子阵非均匀阵列方向图和相关测角响应函数的关系,具有一定的理论参考价值;最后给出在某种布站布局下的仿真结果,与理论分析吻合。 展开更多

关键词 非均匀阵列 相关测角

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基于非均匀阵列的特征波束发射分集方案

5

作者 王伟 金荣洪 +1 位作者 耿军平 李家强 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期239-243,254,共6页

在发射端将特征波束形成与空时分集技术相结合,在保持分集阶数的同时可以获得阵列增益。通过对该混合系统误码率性能的分析,提出了基于非均匀阵的技术方案。它可以在弱相关信道中保持较高的阵列增益,在强相关环境下使分集支路的平衡度... 在发射端将特征波束形成与空时分集技术相结合,在保持分集阶数的同时可以获得阵列增益。通过对该混合系统误码率性能的分析,提出了基于非均匀阵的技术方案。它可以在弱相关信道中保持较高的阵列增益,在强相关环境下使分集支路的平衡度得到改善。仿真结果表明,在相关度不同的多种信道环境中,采用非均匀阵可获得比均匀阵更好的误码率性能。 展开更多

关键词 空时分组码 特征波束形成 非均匀阵列

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基于改进的差分进化算法的非均匀阵列综合 被引量：5

6

作者 宋晓侠 郭陈江 丁君 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期71-74,79,共5页

针对标准差分进化算法早熟收敛和局部搜索能力差的缺陷,采用一种改进的差分进化算法综合非均匀线阵。该算法在计算过程中自适应调整缩放因子和交叉概率因子,以非均匀阵列天线的阵元间距为优化变量,实现了阵列的最大峰值旁瓣电平的有效... 针对标准差分进化算法早熟收敛和局部搜索能力差的缺陷,采用一种改进的差分进化算法综合非均匀线阵。该算法在计算过程中自适应调整缩放因子和交叉概率因子,以非均匀阵列天线的阵元间距为优化变量,实现了阵列的最大峰值旁瓣电平的有效控制。仿真结果表明:该改进算法可应用非均匀天线阵列的综合,并取得良好的优化结果,简单实用,快速方便,鲁棒性和稳定性好。 展开更多

关键词 天线 非均匀阵列 综合 改进的差分进化算法 峰值旁瓣电平

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基于RBF神经网络的非均匀阵列波达方向估计 被引量：2

7

作者 林鸿龙 魏贺亮 +2 位作者 李修和 沈阳 黄燕 《航天电子对抗》 2012年第2期52-54,共3页

通过构建RBF(径向基函数)神经网络测向模型对非均匀阵列的单信号源和多信号源进行来波方位估计。仿真实验表明,在非均匀阵列情况下基于RBF神经网络的DOA估计方法比常规的测向方法具有更高的估计精度和时效性。

关键词 RBF神经网络 非均匀阵列 测向

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非均匀阵列赋形功率方向图综合方法研究 被引量：3

8

作者 刘颜回 聂在平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2086-2090,共5页

本文介绍了一种赋形功率方向图的非均匀(包括阵元间隔)线阵综合方法.该方法首先通过求解一个线性不等式约束下的最小均方误差优化问题,得到满足要求的功率方向图.然后使用求根方法对功率方向图对应的多项式进行分解,得到场方向图.最后... 本文介绍了一种赋形功率方向图的非均匀(包括阵元间隔)线阵综合方法.该方法首先通过求解一个线性不等式约束下的最小均方误差优化问题,得到满足要求的功率方向图.然后使用求根方法对功率方向图对应的多项式进行分解,得到场方向图.最后使用前向后向矩阵束方法给出优化的激励幅度、相位和位置估计.文中对比了激励向量采用加权和不加权的最小均方解的性能,并讨论了阵列互耦对方向图综合性能的影响.阵列综合实验证明了给出方法的有效性和稳健性. 展开更多

关键词 非均匀间隔阵列 功率方向图综合 多项式求根 矩阵束方法

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基于非均匀阵列的二维测向技术的实现

9

作者 郭琳 王宏 石林艳 《无线电工程》 2015年第6期44-48,共5页

基于瞬时大带宽扫描,同时多个窄带辐射源二维测频、测向的需求,利用了非均匀L型天线阵列形式,并在该阵列形式的基础上,利用改进的遗传算法合理配置、优化天线阵元之间的距离。研究了基于频谱检测和空间谱估计结合的频域联合算法,该算法... 基于瞬时大带宽扫描,同时多个窄带辐射源二维测频、测向的需求,利用了非均匀L型天线阵列形式,并在该阵列形式的基础上,利用改进的遗传算法合理配置、优化天线阵元之间的距离。研究了基于频谱检测和空间谱估计结合的频域联合算法,该算法用于稳健的二维高精度测频、测向,同时设计了一套高精度二维测向设备,对上述技术进行了试验验证,测试结果达到预期效果。 展开更多

关键词 空间谱估计 遗传算法 非均匀阵列 设备

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一种基于非均匀线性麦克风阵列的窄带声源定向方法及系统 被引量：1

10

作者 唐洵睿 钱晓昱 +1 位作者 王子源 孟桥 《电子器件》 CAS 2024年第1期116-121,共6页

提出了一种基于窄带信号相位时延估计的信号定位方法,通过非均匀线性阵列的布放,解决增大阵元孔径带来的相位卷绕问题,提高定位精度。提出了非均匀线性布阵方式情况下,修正卷绕量计算延时量的估计算法,并给出了非均匀阵列间距需要满足... 提出了一种基于窄带信号相位时延估计的信号定位方法,通过非均匀线性阵列的布放,解决增大阵元孔径带来的相位卷绕问题,提高定位精度。提出了非均匀线性布阵方式情况下,修正卷绕量计算延时量的估计算法,并给出了非均匀阵列间距需要满足的条件。此方法提高了定位可用基阵孔径,与一般均匀间隔线性阵列相比,大大减少了同孔径下所需的阵元个数,从而降低了对后续信号处理设备的需求。构建了定位系统并进行实际测试。实验表明,所提方法有效地提高了在开放空间中对窄带声源的定位精度。 展开更多

关键词 窄带声源定向 非均匀线性阵列 时延估计 解相位卷绕

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基于空间三维非均匀SISO阵列雷达的介质目标快速成像算法

11

作者 邓桂林 邓彬 +1 位作者 陈旭 曾旸 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期274-287,共14页

近年来,随着高精度定位系统的迅猛发展,基于手持式毫米波雷达的阵列成像技术在无损检测和医疗成像等涉及介质内部结构成像的领域中引起了广泛关注.与常见的二维(Two-Dimensional,2D)平面单发单收(SingleInput-Single-Output,SISO)阵列... 近年来,随着高精度定位系统的迅猛发展,基于手持式毫米波雷达的阵列成像技术在无损检测和医疗成像等涉及介质内部结构成像的领域中引起了广泛关注.与常见的二维(Two-Dimensional,2D)平面单发单收(SingleInput-Single-Output,SISO)阵列不同的是,基于手持式毫米波雷达的阵列,其阵元通常非均匀分布于三维(Three-Dimensional,3D)空间中,导致现有的基于平面SISO阵列的对介质目标内部结构进行快速成像重构的算法无法适用.为此,本文提出了一种适用于空间3D非均匀SISO阵列雷达的半空间介质目标快速成像算法.该算法将空间3D非均匀SISO阵列的每一个阵元扩展为一个的虚拟阵列,然后将所有虚拟阵列的回波数据变换至波数域后进行相干累加,最后通过3D逆傅里叶变换(Inverse Fourie Transform,IFT)实现快速成像.数值仿真和实验测量表明,与同样适用于该场景的改进后向投影(Improved Backward Projection,IBP)算法相比,在本文给定的成像参数条件下,所提算法可以在保证成像质量的同时,将成像时间缩短94%以上. 展开更多

关键词 3D非均匀SISO阵列 半空间介质目标 波数域 快速成像算法 虚拟阵列

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毫米波非均匀平面阵列无损检测三维成像算法 被引量：4

12

作者 马昭阳 邓桂林 +3 位作者 曾旸 邓彬 杨琪 王宏强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期8-13,共6页

毫米波因其分辨力强、穿透性强、光子能量低的独特优势,在无损检测领域具有极大的潜力。针对毫米波无损检测应用,结合距离徙动算法和非均匀快速傅里叶变换的思想,提出一种适用于非均匀平面阵列的三维成像算法。该算法利用非均匀快速傅... 毫米波因其分辨力强、穿透性强、光子能量低的独特优势,在无损检测领域具有极大的潜力。针对毫米波无损检测应用,结合距离徙动算法和非均匀快速傅里叶变换的思想,提出一种适用于非均匀平面阵列的三维成像算法。该算法利用非均匀快速傅里叶变换在波数域重构信号频谱,克服了非均匀空间采样对传统基于傅里叶变换的成像算法的限制;该算法应用非均匀快速傅里叶变换省去了复杂的插值操作,提高了成像效率。为验证所提算法的有效性,将后向投影算法作为对比,分别进行仿真和实验。仿真和实验结果均表明所提算法能兼顾成像精度和速度,实现对介质目标的高效率成像。 展开更多

关键词 毫米波 无损检测 非均匀阵列 三维成像

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基于非均匀延时阵列的同时多波束干扰技术研究 被引量：1

13

作者 雷磊 周青松 +1 位作者 张剑云 李小波 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第10期43-48,共6页

为解决现有文献中波束形成方法普遍存在的算法效率低、效果差、难以形成同时多波束干扰,和某些方法不适用于非均匀阵列等缺点,提出了一种基于非均匀延时阵列的同时多波束干扰设计方法。首先,给出了L2范数准则条件下干扰多波束优化设计... 为解决现有文献中波束形成方法普遍存在的算法效率低、效果差、难以形成同时多波束干扰,和某些方法不适用于非均匀阵列等缺点,提出了一种基于非均匀延时阵列的同时多波束干扰设计方法。首先,给出了L2范数准则条件下干扰多波束优化设计问题的数学描述,并将其解析形式转化为相应的二阶锥规划形式;其次,给出了一种非均匀延时阵列的设置规则,按照此规则对传统模型中均匀阵列的阵元间距和单位延时进行改进设置;再次,利用现有的原-对偶内点算法工具箱SeDuMi或CVX进行快速有效求解。最后,仿真结果表明,该方法不仅可以较好地解决相应约束条件下,不同频率、不同方向的多个雷达目标的同时多波束干扰优化设计问题,而且其设计结果整体优于均匀阵列下的设计结果。 展开更多

关键词 非均匀延时阵列 二阶锥规划 同时多波束 雷达干扰

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非均匀圆阵列无模糊长基线干涉仪测向方法 被引量：3

14

作者 王永军 池浩 《现代防御技术》 2020年第2期55-59,共5页

为了解决有限口径下,尚需采用双/多模复合制导探测的问题,从干涉仪测向的基本原理出发,提出了一种高精度、无模糊非均匀圆阵列干涉仪测向天线系统设计方法,该方法基于参差基线解模糊的思想,布设单元天线。数学分析和仿真结果均表明该方... 为了解决有限口径下,尚需采用双/多模复合制导探测的问题,从干涉仪测向的基本原理出发,提出了一种高精度、无模糊非均匀圆阵列干涉仪测向天线系统设计方法,该方法基于参差基线解模糊的思想,布设单元天线。数学分析和仿真结果均表明该方法合理有效可行。 展开更多

关键词 有限口径 双/多模复合制导 无模糊 非均匀圆阵列 干涉仪测向 单元天线

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基于OO-TDPN的红外焦平面阵列非均匀性校正系统建模研究

15

作者 杨淳清 李兵 马豹 《红外》 CAS 2011年第4期18-22,共5页

实现红外焦平面阵列非均匀性自适应校正是高级红外探测系统追求的重要目标。随着校正系统算法的复杂度和规模的增加,设计难度也大大增加。采用"描述-综合"的OO-TDPN的系统级建模方法,对基于BP神经网络的红外焦平面阵列非均匀... 实现红外焦平面阵列非均匀性自适应校正是高级红外探测系统追求的重要目标。随着校正系统算法的复杂度和规模的增加,设计难度也大大增加。采用"描述-综合"的OO-TDPN的系统级建模方法,对基于BP神经网络的红外焦平面阵列非均匀性校正系统自顶向下进行了有层次的建模。首先对抽象出的系统对象类进行描述;然后基于对象类的聚合建立系统的层次模型;最后采用Verilog语言来描述此模型,并在模拟环境中进行仿真。仿真结果证明了该模型的正确性和方法的可行性。 展开更多

关键词 红外焦平面阵列非均匀性 BP神经网络 建模 OO-TDPN VERILOG

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非均匀线阵的快速求根MUSIC方法 被引量：2

16

作者 陈柱学 吴建新 《雷达科学与技术》 2014年第2期166-170,175,共6页

相对于均匀阵列,非均匀阵列在增大天线孔径、避免栅瓣方面具有明显优势。针对非均匀线阵DOA估计带来的高计算量问题,提出了一种快速的实多项式求根MUSIC方法。该方法利用小角度范围内的导向矢量可以利用低阶多项式很好近似的特性,将非... 相对于均匀阵列,非均匀阵列在增大天线孔径、避免栅瓣方面具有明显优势。针对非均匀线阵DOA估计带来的高计算量问题,提出了一种快速的实多项式求根MUSIC方法。该方法利用小角度范围内的导向矢量可以利用低阶多项式很好近似的特性,将非均匀线阵DOA估计问题转化为多组低阶实多项式求根问题。由于低阶实多项式具有计算量小以及数值稳定性好等优点,而且多组多项式求根可以并行实现,该方法能够快速地实现非均匀线阵DOA估计,非常适合于工程应用。 展开更多

关键词 非均匀阵列 DOA估计 MUSIC算法 多项式求根

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一种空间非均匀噪声环境下的DOA估计 被引量：1

17

作者 闫禄 解明祥 《无线电工程》 2010年第4期22-25,共4页

针对空间非均匀噪声环境下的DOA(波达方向)估计问题,在中心对称分布的非均匀线性阵列上应用改进的恢复噪声协方差算法[6]得到一种新的DOA估计方法。由于非均匀阵列的阵列孔径更大,因此该方法可以估计空间相距更近的独立信号,另外该方法... 针对空间非均匀噪声环境下的DOA(波达方向)估计问题,在中心对称分布的非均匀线性阵列上应用改进的恢复噪声协方差算法[6]得到一种新的DOA估计方法。由于非均匀阵列的阵列孔径更大,因此该方法可以估计空间相距更近的独立信号,另外该方法使用了平滑预处理技术,因此可以估计包含一对相干信号的信源,且所需的分辨信噪比门限更低。利用仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 平滑处理技术 空间非均匀噪声 非均匀线性阵列 波达方向估计

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阵元位置互质的线性阵列:互耦分析和角度估计 被引量：5

18

作者 何劲 唐莽 +1 位作者 舒汀 郁文贤 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2852-2858,共7页

该文研究了阵元位置互质的线性阵列(CLA)的互耦分析和角度估计问题。首先,给出了阵元位置互质的线性阵列的定义,证明了其导向矢量是不模糊的。随后,利用高阶累积量,建立了阵列输出信号的3阶张量模型,并通过张量分解得到导向矢量的估计... 该文研究了阵元位置互质的线性阵列(CLA)的互耦分析和角度估计问题。首先,给出了阵元位置互质的线性阵列的定义,证明了其导向矢量是不模糊的。随后,利用高阶累积量,建立了阵列输出信号的3阶张量模型,并通过张量分解得到导向矢量的估计。最后,利用得到的导向矢量估计,推导了一种无模糊的信号角度估计的方法。CLA可将相邻阵元间的间距设计远大于半波长,因此可显著降低阵列互耦效应。通过阻抗匹配互耦模型比较了CLA和常用典型阵列结构的互耦与角度估计性能,表明了CLA的有效性。 展开更多

关键词 非均匀阵列 互质 角度估计 阵列互耦

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约束条件下线性阵列天线方向图的正交综合 被引量：2

19

作者 黄龙杨 李梦醒 +1 位作者 刘慧 程恩 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期25-29,共5页

文中在线性阵列天线方向图正交综合法基础上引入约束条件,实现阵列方向图的约束正交综合.此方法保持了非约束正交化方法中因采用了正交化处理而使得计算简便的优点,适合均匀或非均匀直线阵的综合.实验结果表明:约束正交综合法能很好地... 文中在线性阵列天线方向图正交综合法基础上引入约束条件,实现阵列方向图的约束正交综合.此方法保持了非约束正交化方法中因采用了正交化处理而使得计算简便的优点,适合均匀或非均匀直线阵的综合.实验结果表明:约束正交综合法能很好地实现在主波束导向约束、零点约束、旁瓣电平约束等约束条件下的线性阵列方向图的综合;并且该方法只通过解析计算就能实现与需经多次迭代计算的自适应综合法相当的性能,计算量更小. 展开更多

关键词 天线 方向图综合 约束正交方法 非均匀线性阵列

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MIMO雷达的最小冗余线性阵列配置与优化 被引量：2

20

作者 彭珍妮 贲德 张弓 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第6期22-25,共4页

提出了一种利用最小冗余非均匀线性阵列对多输入多输出(MIMO)雷达系统进行阵列配置优化从而提高参数估计性能的方法。文中从MIMO雷达信号模型出发,分析了均匀线性阵列与非均匀线性阵列两种配置下,MIMO雷达系统获得的虚拟阵元数的差异,... 提出了一种利用最小冗余非均匀线性阵列对多输入多输出(MIMO)雷达系统进行阵列配置优化从而提高参数估计性能的方法。文中从MIMO雷达信号模型出发,分析了均匀线性阵列与非均匀线性阵列两种配置下,MIMO雷达系统获得的虚拟阵元数的差异,给出了一种在物理阵元数量较大时最小冗余非均匀线性阵列的生成方法。仿真结果表明:最小冗余线性阵列能够利用较少的物理阵元个数获得与均匀线性阵列相同的参数估计性能。而在物理阵元个数相同的情况下,最小冗余非均匀线性阵列MIMO雷达可以获得更多的虚拟阵元、更好的参数估计性能和更低的克拉美·罗界。 展开更多

关键词 多输入多输出雷达 阵列配置 参数估计 非均匀线性阵列 最小冗余线性阵列 虚拟阵元

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