文档介绍：摘要于被测信号为窄带信号这一前提假设的,也即信号的带宽远小于中心频率,随着通信技术的发展,跳频信号、扩频信号、线性调频信号等宽带信号在通信系统中的应用越来越多;另外,在自然界中还有许多信号本质上就属本文针对宽带信号的特点,利用宽带信号时宽~带宽乘积大的特点,分别研究了宽带最大似然测向算法、基于波达方向预估计的宽带子空间测向算法、波达方向信息完全未知情况下的宽带子空间测向算法和宽带波束形成器,诟咚乖肷俣ㄏ拢谧畲笏迫坏目泶庀蛩惴ㄊ亲钣诺模ù结合起来对宽带确定性最大似然测向算法代价函数进行优化,充分利用了交疚亩源车男P藕抛涌占淇泶庀蛩惴ń辛诵拚燃跎倭波达方向估计在移动和卫星通信系统、信息战、雷达、被动声纳、地震学、射电天文学、导航、视频会议、时间序列分析、谱估计等方面有着广泛的应用,引起了人们极大的研究兴趣。但已有的测向算法,大多数是基信号复包络在阵列的各个传感器上被视为是无差别的,由于信号到达各个传感器上的时间延迟不同而产生相位上的差异,通过时域处理就可以对波达方向进行估计。于宽带信号,如声音信号、地震波等。因此,研究宽带信号测向就显得越来越重要。从理论上分析了它们的性能,用仿真实验对其波达方向估计性能进行验证。本文的主要研究工作和取得的主要成果如下:价函数的优化是个很难处理的问题。本文提出了把交替投影算法和算法替投影算法收敛率快的特性,同时消除了算法的初值敏感性。岢隽擞τ靡糯惴ǘ钥泶范ㄐ宰畲笏迫徊庀蛩惴ù酆宽带加权子空间拟合测向算法代价函数进行优化,得出了波达方向估计结果与遗传算法运行参数之间的关系,为宽带测向的实际工程应用提供了依据。聚焦矩阵的运算量,又提高了波达方向估计精度和分辨能力。ǔ5幕谡罅辛餍斜浠坏目泶庀蛩惴ǎ谇缶劢咕卣笫毙枰6宽带测向算法研究
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关键词:宽带测向;最大似然方法;子空间方法;宽带波束形成;均匀线阵波达方向进行预估计,而预估计经常存在误差,这往往会对最终估计结果产生不可预测的影响。本文提出了基于无噪协方差矩阵变换的宽带测向算法,在求变换矩阵时直接利用传感器数据,就不存在预估计误差对最终估计结果产生影响的问题。岢隽嘶谖毙讲罹卣筇卣鞣纸獾目泶庀蛩惴ā@谜差矩阵特征分解得到的信号特征矢量,构造一个伪数据矩阵,进而可得一个伪协方差矩阵,通过特征值分解得到噪声子空间,应用子空间的方法得到波达方向估计值。岢隽丝泶赶蜃钚》讲畈ㄊ纬善鞯母慕问剑诰认哒竽式的仿真实验结果表明,与原算法相比,无论从估计精度还是从分辨能力上来说,改进算法的性能都有很大提高。哈尔滨工程大学博士学位论文
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学位论文原创性声明鸾谥哈尔滨工程大学日期:了■以—嗽聄日本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已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。作者┳:
第滦髀课题的目的和意义个传感器上产生的时间延迟,则所有使国罕3趾愣ǖ膡,对就构成一个是个变量,这就会在蓿陨喜:@纾偕鑢:为第鲂旁丛诘诩指向矢量不再具有理想的秩一P汀U馐且蛭T诳泶藕糯碇校瞧德使处理就能对波达方向进行估计,而必须先对信号进行离散傅立叶变换,然后波达方向兰圃谝贫臀佬峭ㄐ畔低场⑿畔⒄健⒗状铩⒈欢伞地震学、射电天文学、导航、地球物理、声源跟踪、麦克风阵列、视频会议、时间序列分析、谱估计等方面有着广泛的应用,引起了人们极大的研究兴趣。但已有的测向算法,大多数是基于被测信号为窄带信号这一前提假设的,也即信号的带宽远小于中心频率,信号复包络在阵列的各个传感器上被视为是无差别的,由于信号到达各个传感器上的时间延迟不同而产生相位上的差异,通过时域处理就可以对波达方向进行估计。随着通信技术的发展,跳频信号、扩频信号、线性调频信号等宽带信号在通信系统中的应用越来越普遍;另外,在自然界中还有些多信号本质上就属于宽带信号,如声音信号、地震波等。因此,研究宽带信号测向就显得越来越重要。与窄带信号相比,宽带信号有许多不同的特点。首先,由于宽带信号相对带宽信号带宽与中心频率之比螅藕湃肷涞秸罅械母鞲龃ǜ衅上,不但在相位上产生差异,且幅度也不能假设为恒定。另外,在宽带情形,模糊集,因为它们的指向矢量相等。因此,不能像窄带情形那样,通过时域在频域进行处理。本课题的研究目的,就是针对宽带信号的特点,研究宽带最大似然测向算法、宽带