有色噪声背景下极化阵列信号参数估计方法研究

摘要

电磁矢量传感器阵列信号处理是信号处理领域里的一个新兴的热点研究问题，它在国防、通信、航空等诸多领域都有着广泛的应用前景。
　　 本文以电磁矢量传感器极化阵列多参数估计为目标，以各种有色噪声抑制为重点，以提高阵列信号参数估计性能为核心，针对各种不同的典型极化阵列结构和信号特性，研究了多种性能优良的阵列信号参数估计方法。首先，对于单电磁矢量传感器DOA和极化参数估计问题，分别研究了基于循环相关和基于高阶累积量的子空间—最小范数方法；其次，对于工程上应用广泛的线性极化阵列的DOA和极化参数估计问题，又分别研究了基于循环相关和基于高阶累积量的子空间—最小范数方法。最后，对于更具一般性的任意结构极化阵列的DOA和极化参数估计问题，研究了基于循环相关的子空间—最小范数方法。理论分析和仿真实验证明，本文所研究的这些极化阵列参数估计方法具有参数估计精度高、噪声抑制能力强和计算量小的特点，因而具有较高的理论价值和工程应用意义。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外阵列信号波达方向估计的研究现状

1.3极化阵列参量估计的研究现状

1.4本论文的主要研究工作及内容安排

1.4.1论文的主要研究工作

1.4.2论文的结构及内容安排

第2章 极化阵列信号处理的基础知识

2.1电磁波极化的物理意义及其表征

2.2电磁矢量传感器及其阵列结构

2.3电磁矢量传感器接收信号模型

2.3.1假设条件

2.3.2电磁数量传感器接收信号模型

2.4循环平稳理论

2.4.1循环平稳信号的数字特征

2.4.2循环相关函数的性质

2.4.3循环相关函数的噪声抑制能力分析

2.5高阶累积量

2.5.1高阶累积量的定义

2.5.2高阶累积量的性质

2.6本章小结

第3章 有色噪声背景下基于单电磁矢量传感器的信号DOA和极化参数估计

3.1单电磁矢量传感器的接收信号模型

3.2基于循环相关的单电磁矢量传感器DOA及极化参数联合估计的子空间—最小范数方法

3.2.1单电磁矢量传感器输出信号的循环相关函数矩阵的构造

3.2.2空间循环相关矩阵的特征分析

3.2.3基于循环相关的单电磁矢量传感器DOA和极化参数联合估计的子空间—最小范数算法

3.3单电磁矢量传感器DOA及极化参数估计的高阶累积量方法

3.3.1单电磁矢量传感器输出信号的空间四阶高阶累积量矩阵的构建

3.3.2基于四阶累积量的单电磁矢量传感器DOA和极化参数联合估计的子空间—最小范数方法

3.4仿真实验

3.5本章小节

第4章 电磁矢量传感器线性极化阵列的DOA和极化参数估计

4.1线性极化阵列的数学模型

4.2基于循环相关的线性极化阵列DOA和极化参数联合估计的子空间—最小范数方法

4.2.1线性极化阵列信号的循环相关矩阵的构建

4.2.2基于循环相关的线性极化阵列DOA和极化参数估计的子空间—最小范数方法

4.3基于四阶累积量的线性极化阵列DOA和极化参数联合估计的子空间—最小范数方法

4.3.1线性极化阵列四阶累积量的构建

4.3.2基于四阶累积量的线性极化阵列DOA和极化参数联合估计的子空间—最小范数方法

4.4仿真实验

4.5本章小结

第5章 基于任意结构的极化阵列的DOA和极化参数估计

5.1任意结构的极化阵列的参数模型

5.2循环相关矩阵的构建

5.3基于四阶累积量的任意结构极化阵列DOA和极化参数联合估计的子空间—最小范数算法

5.4仿真实验

5.5本章小结

结论

参考文献

致谢

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