文档介绍:摘要信号的波达方商估计是阵列信号处理的一个新兴的研究方向,在雷达、声纳和通信等方面有着广泛的应用前景,引起了人们极大的研究兴趣。由电磁矢量传感器组成的极化阵列与传统的标量传感器阵列相比具有更强的干扰抑制能力以及极化多址能力。本文采用了偶极子对矢量传感器组成均匀圆阵,使系统的方位角估计在7段谟涤幸恢碌男阅堋基于这种极化圆阵论文主要研究了:在高斯白噪声环境下,引用波达方向矩阵法对信号波达方向和极化参数联合估计;以及在高斯色噪声环境下,引用改进的四阶累积量方法来实现高斯色噪声环境下对信号载波频率、波达方向和极化参数联合估计。该方法针对原有四阶累积量方法计算量大的缺点进行了改进,通过缩小四阶累积量矩阵阶数达到降低计算量的效果,并获得与原方法相当的估计精度。关键词:ɑ仍舱多参数联合估计波达方向矩阵法四阶累积量
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作者签名:主车耆录嗳年立月监长春理工大学学位论文版权使用授权书长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《基于圆形极化阵列的信号多参数估计》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定’’,同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:指导导师签年月日
第一章绪论弗一早记殖§研究背景及意义阵列信号处理是现代信号处理技术之一,是利用传感器阵列和多通道接收来检测信号的空域和时域信息。阵列信号处理具有很多有点:比如强抗干扰能力以及超高分辨率等,所以在通信、导航、雷达、声纳、地震勘探、工业探伤、医学成像等诸多信号检测与处理领域都有着广阔的应用前景,近几十年越来越引起人们的重视,随着研究不断发展与深入,许多研究成果不断涌现。有关阵列信号处理领域的研究也成为国内外学者的研究热点之一。信号的波达方向估计,又称估计,是阵列信号处理的研究方向之一。其基本问题就是利用传感器阵列检测在不同空间区域的多个信号的空间位置,即分辨各个信号到达阵列的方向角和仰角等信息。而构成阵列的传感器主要有标量传感器和电磁矢量传感器‘1炅看ǜ衅鹘瞿芑竦玫绱判藕诺那慷群途韵辔信息。而空间电磁信号一般都是矢量信号,包含三个电场分量和三个磁场分量,所以很大一部分信号的特性没用被利用起来。电磁矢量传感器是由三个电偶极子和三个磁偶极子组成,它们处在空间的同一点上,且三电偶极子相互正交,三磁偶极子也相互正交,这种传感器能同时分别测出信号的三个电场分量和相应的三个磁场分量,比标量传感器具有更强的检测能力。由电磁矢量传感器构成的矢量传感器阵列殖莆<化阵列箍梢曰袢∪肷涞绱判藕诺募ɑ畔ⅰR蚨氪潮炅看ǜ衅髡罅邢啾龋化阵列具有更加明显的优势:⑽冉〉募觳饽芰Α⒓康母扇乓种颇芰Γ⒌倍喔黾ɑ藕旁诳占溆蛑睾匣蛳嘟保眯藕诺募ɑ钜烊匀荒茉诩ɑ颍⒃诩ɑ罅锌占淇拙督闲∈保匀痪哂薪虾玫姆直媛省关于传感器阵列的结构模型一般有均匀线性阵和均匀圆形阵列两种。均匀线阵是研究的比较成熟的技术。比如惴ā癊惴╩榷伎梢灾苯佑τ闷渲校单方便且计算量较小。但只能估计信号的方位角,且方位角仅能覆盖#敝赶蚱角很大时,波束的形状将明显变宽。对信号俯仰角的估计,还呵以实现方位角5母哺牵蛭>仍舱笫且恢种行亩猿阵列,所以方向图在阵列平而旋转时,波束的形状不会有明显的改变。但由于均匀圆阵的阵列流形计算起来要比均匀线阵复杂得多,许多适用于均匀线阵的估计方法不能把信号分离开;均匀圆阵与均匀线阵相比有着许多的优点。除了信号的方位角,均匀网阵还能提供直接用于圆形阵列。凼而,如何将成熟的汁方法应用到均匀网阵的阵列流形中去,
§国内外波达方向估计研究现状以及在实现两者结合后,如何尽量减小计算量都是有待于研究的问题。另外,兰贫杂τ没肪车囊G蠼细撸热缯笤?占湮恢靡0沧白既贰⒃夭ㄆ率要稳定、各阵元的性能参数要一致以及传播介质要均匀等。而实际情况中,由于阵元空间位置要安装难免有误差,随着元件的老化,各阵元参数也会有差异,空间传播介质通常并不完全均匀等原因,都会使兰频男阅苡兴陆担绾味怨兰品椒ê硬件进行改进来克服这些扰动,保证系统的稳定性和精确性,也是一个有待于研究的问题。此外,兰屏煊蚧勾嬖谛矶嘤写饩龅奈侍猓缈占淝凡裳鸬闹芷谛韵辔模糊问题В约叭绾窝≡裾罅锌拙叮瓜低臣婢哂行