提出了一种新的基于阵列系统单次快拍数据的相干信源二维波达方向(direction of arrival,DOA)快速估计方法——单次快拍波达方向矩阵法(single snapshot DOA matrix method,SS-DOAM)。该方法保持了原DOA矩阵法无需二维谱峰搜索和参数配...提出了一种新的基于阵列系统单次快拍数据的相干信源二维波达方向(direction of arrival,DOA)快速估计方法——单次快拍波达方向矩阵法(single snapshot DOA matrix method,SS-DOAM)。该方法保持了原DOA矩阵法无需二维谱峰搜索和参数配对的优点,利用阵列系统结构特点,构建单次快拍数据矩阵,通过对单次快拍波达方向矩阵进行特征分解,解决了二维DOA估计问题并实现了相干信源完全解相干。由于该算法只利用一次快拍数据,不需要快拍累计和进行相关运算,计算复杂度大幅降低,适用于对二维DOA估计实时性要求高的应用背景。针对单快拍算法在低信噪比时估计误差较大的问题,进一步提出了利用同相数据叠加来改善估计精度的对策。仿真结果证明了该方法的有效性。展开更多
基于箕舍线的变步长最小均方(Variable step least mean square,VSLMS)算法是一种经典的LMS算法,但其步长更新公式易受噪声干扰的影响,导致自适应滤波器权值在最优权值附近波动。为解决箕舌线变步长LMS算法步长更新公式易受噪声干扰的问...基于箕舍线的变步长最小均方(Variable step least mean square,VSLMS)算法是一种经典的LMS算法,但其步长更新公式易受噪声干扰的影响,导致自适应滤波器权值在最优权值附近波动。为解决箕舌线变步长LMS算法步长更新公式易受噪声干扰的问题,根据高斯白噪声相关性比较差的特性,对箕舌线变步长LMS算法进行改进,提出基于相关特性的改进箕舌线变步长LMS算法,使算法的抗噪声干扰能力明显增强。理论分析和仿真结果表明:若两算法选取相同参数,则基于相关特性的改进箕舌线变步长LMS算法相对于箕舌线变步长LMS算法具有小的稳态误差;在保证算法收敛的条件下,基于相关特性的改进箕舌线变步长LMS算法相对箕舌线变步长LMS算法具有较快的收敛速度。展开更多
针对相干信源背景和考虑二维阵列互耦效应时的二维波达方向(direction of arrival,DOA)快速估计问题,提出了一种只利用一次快拍数据即可实现二维完全解相干和解互耦的快速算法——互耦效应下的单次快拍波达方向矩阵(single snapshot DOA...针对相干信源背景和考虑二维阵列互耦效应时的二维波达方向(direction of arrival,DOA)快速估计问题,提出了一种只利用一次快拍数据即可实现二维完全解相干和解互耦的快速算法——互耦效应下的单次快拍波达方向矩阵(single snapshot DOA matrix method in the presence of mutual coupling,MC-SS-DOAM)法。该算法仅利用特殊阵列的单次快拍数据构造等效的接收数据协方差矩阵,避免了传统算法需要多次快拍累积的弊端,将其分解后得到了具有对角阵形式的等效信号协方差矩阵,因此实现了完全解相干,此时互耦系数已经从阵列流型矩阵中剥离,归入至对角元素中,即实现了完全解互耦。文中进一步对互耦系数可能导致的二维盲角进行了分析。仿真结果表明,该算法能够完全实现解互耦和解相干,且仅利用一次快拍的本文算法二维估计性能接近50次快拍的DOAM算法,明显优于40次快拍的DOAM算法。展开更多
针对已有的相干信号单次快拍波达方向(direction-of-arrival,DOA)估计算法需要限定入射信号类型或者通过损失部分阵列孔径来放宽限定条件的问题,提出一种新的单快拍解相干算法.算法首先对接收的单次快拍数据做互相关预处理,利用预处理...针对已有的相干信号单次快拍波达方向(direction-of-arrival,DOA)估计算法需要限定入射信号类型或者通过损失部分阵列孔径来放宽限定条件的问题,提出一种新的单快拍解相干算法.算法首先对接收的单次快拍数据做互相关预处理,利用预处理所得的数据重构等效协方差矩阵,再基于多重信号分类法(multiple signal classification,MUSIC)或信号参数估计的旋转不变子空间技术(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,ESPRIT)完成相干信号DOA估计.算法在不损失阵列孔径的同时,无需限定入射信号类型.进一步的快拍数叠加试验表明,在低信噪比条件下,通过随机快拍数据叠加,算法性能较已有算法更好.计算机仿真结果验证了算法的有效性.展开更多
文摘提出了一种新的基于阵列系统单次快拍数据的相干信源二维波达方向(direction of arrival,DOA)快速估计方法——单次快拍波达方向矩阵法(single snapshot DOA matrix method,SS-DOAM)。该方法保持了原DOA矩阵法无需二维谱峰搜索和参数配对的优点,利用阵列系统结构特点,构建单次快拍数据矩阵,通过对单次快拍波达方向矩阵进行特征分解,解决了二维DOA估计问题并实现了相干信源完全解相干。由于该算法只利用一次快拍数据,不需要快拍累计和进行相关运算,计算复杂度大幅降低,适用于对二维DOA估计实时性要求高的应用背景。针对单快拍算法在低信噪比时估计误差较大的问题,进一步提出了利用同相数据叠加来改善估计精度的对策。仿真结果证明了该方法的有效性。
文摘基于箕舍线的变步长最小均方(Variable step least mean square,VSLMS)算法是一种经典的LMS算法,但其步长更新公式易受噪声干扰的影响,导致自适应滤波器权值在最优权值附近波动。为解决箕舌线变步长LMS算法步长更新公式易受噪声干扰的问题,根据高斯白噪声相关性比较差的特性,对箕舌线变步长LMS算法进行改进,提出基于相关特性的改进箕舌线变步长LMS算法,使算法的抗噪声干扰能力明显增强。理论分析和仿真结果表明:若两算法选取相同参数,则基于相关特性的改进箕舌线变步长LMS算法相对于箕舌线变步长LMS算法具有小的稳态误差;在保证算法收敛的条件下,基于相关特性的改进箕舌线变步长LMS算法相对箕舌线变步长LMS算法具有较快的收敛速度。
文摘提出一种基于弹载双均匀圆阵(uniform circular array,UCA)的相干信源二维波达方向(direction ofarrival,DOA)估计算法。算法首先沿轴向对阵列进行虚拟平移,利用空间平滑技术处理数据以恢复协方差矩阵的秩,实现相干信号解相干,再依据轴向双圆阵列的结构特点构造波达方向矩阵,对波达方向矩阵进行特征值分解可得到包含俯仰角信息的特征值和包含俯仰角信息与方位角信息的特征矢量,完成相干信源DOA估计。算法将波达方向矩阵法引入均匀圆阵,估计参数自动配对,同时避免了常规算法的二维谱峰搜索,实时性好。仿真结果表明,与矩阵重构的均匀圆阵旋转不变子空间(uniform circular array-estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,UCA-ESPRIT)算法相比,本文算法计算量较小,分辨率高。
文摘针对相干信源背景和考虑二维阵列互耦效应时的二维波达方向(direction of arrival,DOA)快速估计问题,提出了一种只利用一次快拍数据即可实现二维完全解相干和解互耦的快速算法——互耦效应下的单次快拍波达方向矩阵(single snapshot DOA matrix method in the presence of mutual coupling,MC-SS-DOAM)法。该算法仅利用特殊阵列的单次快拍数据构造等效的接收数据协方差矩阵,避免了传统算法需要多次快拍累积的弊端,将其分解后得到了具有对角阵形式的等效信号协方差矩阵,因此实现了完全解相干,此时互耦系数已经从阵列流型矩阵中剥离,归入至对角元素中,即实现了完全解互耦。文中进一步对互耦系数可能导致的二维盲角进行了分析。仿真结果表明,该算法能够完全实现解互耦和解相干,且仅利用一次快拍的本文算法二维估计性能接近50次快拍的DOAM算法,明显优于40次快拍的DOAM算法。
文摘针对已有的相干信号单次快拍波达方向(direction-of-arrival,DOA)估计算法需要限定入射信号类型或者通过损失部分阵列孔径来放宽限定条件的问题,提出一种新的单快拍解相干算法.算法首先对接收的单次快拍数据做互相关预处理,利用预处理所得的数据重构等效协方差矩阵,再基于多重信号分类法(multiple signal classification,MUSIC)或信号参数估计的旋转不变子空间技术(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,ESPRIT)完成相干信号DOA估计.算法在不损失阵列孔径的同时,无需限定入射信号类型.进一步的快拍数叠加试验表明,在低信噪比条件下,通过随机快拍数据叠加,算法性能较已有算法更好.计算机仿真结果验证了算法的有效性.
