利用传统二维多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法进行二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计时,往往带来巨大的运算量,限制了算法的实际应用。提出了一种能够大大降低二维DOA估计运算量的模值约束降维MUSIC...利用传统二维多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法进行二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计时,往往带来巨大的运算量,限制了算法的实际应用。提出了一种能够大大降低二维DOA估计运算量的模值约束降维MUSIC算法,该算法将二维DOA估计问题转化为优化方程的求解问题,并采用模值约束法定义附加条件,使方向向量得到了较强约束,进而使求解结果更加接近最优解。理论分析和仿真实验表明,本文算法所需运算量较低,且角度估计的成功率与精确度较高。展开更多
在阵列输出数据长度一定的情况下,讨论了阵列输出数据时域平滑预处理时-空二维 MUSIC 算法的数学机理及其统计性能分析,得出了最佳时域平滑长度探讨了在信号发生时域或空域兼并时,时-空二维 MUSIC 算法的有效性.计算机模拟与理论分析结...在阵列输出数据长度一定的情况下,讨论了阵列输出数据时域平滑预处理时-空二维 MUSIC 算法的数学机理及其统计性能分析,得出了最佳时域平滑长度探讨了在信号发生时域或空域兼并时,时-空二维 MUSIC 算法的有效性.计算机模拟与理论分析结果一致.展开更多
准确测量管道介质声速有助于分析介质的密度和组分,而传统的声速测量方法重复性低、鲁棒性差。为了实现介质声速的准确测量,首先,基于管道一维声波理论推导出线阵列传感器在管道轴向位置的声信号模型,介绍了空气与水的理论声速计算公式...准确测量管道介质声速有助于分析介质的密度和组分,而传统的声速测量方法重复性低、鲁棒性差。为了实现介质声速的准确测量,首先,基于管道一维声波理论推导出线阵列传感器在管道轴向位置的声信号模型,介绍了空气与水的理论声速计算公式以及不同管材、管径和壁厚对声速衰减的影响;其次,采用MUSIC(multiple signal classification)波束形成算法将多通道时域数据转换至波数频率域,呈现出斜率与声速相关的“声学脊”;最后,使用DN50不锈钢管道分别在水和空气流量标准装置上进行声速测量实验,与理论数据相比,水中声速的相对误差为1.61%,重复性为0.45%,空气中声速的相对误差为0.59%,重复性为1.27%。结果表明MUSIC算法可准确测量管道一维声波的介质声速。展开更多
为解决现有测向系统体积大、运算量高、成本高、同步采集困难等问题,设计了一种低成本高精度二维测向系统,由五阵元十字型天线阵列及HackRF One同步采集子系统组成。该测向系统通过外接频率源、引入时间同步信号以及初始相位校准分别实...为解决现有测向系统体积大、运算量高、成本高、同步采集困难等问题,设计了一种低成本高精度二维测向系统,由五阵元十字型天线阵列及HackRF One同步采集子系统组成。该测向系统通过外接频率源、引入时间同步信号以及初始相位校准分别实现了接收设备间频率同步、时间同步、相位同步,然后将同步的采集信号采用多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法进行处理,估计出二维波达方向。实验结果表明,系统的同步误差可控制在一个采样周期内,定位误差小于2°,可广泛应用于雷达、声呐、室内定位等多种领域。展开更多
文摘利用传统二维多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法进行二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计时,往往带来巨大的运算量,限制了算法的实际应用。提出了一种能够大大降低二维DOA估计运算量的模值约束降维MUSIC算法,该算法将二维DOA估计问题转化为优化方程的求解问题,并采用模值约束法定义附加条件,使方向向量得到了较强约束,进而使求解结果更加接近最优解。理论分析和仿真实验表明,本文算法所需运算量较低,且角度估计的成功率与精确度较高。
文摘准确测量管道介质声速有助于分析介质的密度和组分,而传统的声速测量方法重复性低、鲁棒性差。为了实现介质声速的准确测量,首先,基于管道一维声波理论推导出线阵列传感器在管道轴向位置的声信号模型,介绍了空气与水的理论声速计算公式以及不同管材、管径和壁厚对声速衰减的影响;其次,采用MUSIC(multiple signal classification)波束形成算法将多通道时域数据转换至波数频率域,呈现出斜率与声速相关的“声学脊”;最后,使用DN50不锈钢管道分别在水和空气流量标准装置上进行声速测量实验,与理论数据相比,水中声速的相对误差为1.61%,重复性为0.45%,空气中声速的相对误差为0.59%,重复性为1.27%。结果表明MUSIC算法可准确测量管道一维声波的介质声速。
文摘为解决现有测向系统体积大、运算量高、成本高、同步采集困难等问题,设计了一种低成本高精度二维测向系统,由五阵元十字型天线阵列及HackRF One同步采集子系统组成。该测向系统通过外接频率源、引入时间同步信号以及初始相位校准分别实现了接收设备间频率同步、时间同步、相位同步,然后将同步的采集信号采用多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法进行处理,估计出二维波达方向。实验结果表明,系统的同步误差可控制在一个采样周期内,定位误差小于2°,可广泛应用于雷达、声呐、室内定位等多种领域。
