空间谱估计中通道不一致性的校正

摘要

空间谱估计技术是近30年来发展起来的一门新兴的空域信号处理技术，也可以说它是在波束形成技术、零点技术和时域谱估计技术的基础上发展起来的一种新技术，其主要目的就是研究提高在处理带宽内空间信号角度的估计精度、角度分辨率和提高运算速度的各种算法。30多年来各国学者提出了一系列的算法，包括独立源高分辨处理、相干信号源的处理和信号源数目的估计方法。 本文定位于结合本学科发展方向对热点空间谱估计算法进行研究，着重于研究通道不一致性和阵列互耦效应对空间谱估计算法性能的影响和解决方法，特别是通道不一致性的影响和校正。本文首先介绍了常用的空间谱估计算法的基本原理，对部分经典算法进行了仿真研究，接着研究了通道不一致性和阵列互耦效应对空间谱估计算法性能的影响，最后研究了两类校正方法并有针对性地提出了改进算法，仿真结果显示改进算法的性能良好。本文所做的工作包括： 1、研究通道不一致性和阵列互耦效应对经典空间谱估计算法的影响，包括精度和分辨力，特别是通道幅度不一致性和相位不一致性对空间谱估计的影响。 2、研究了J.Pierre等提出的离线校正方法在参考信号源定位出现扰动时对校正结果的影响，并有针对性地提出了一种利用概率函数改进的改进算法。 3、研究了B.Friedlander等提出的基于迭代计算的自动校正方法，发现这种算法容易陷入局部最小值，而且证明对于直线阵列来说，这种算法存在着解不唯一的问题，并证明了利用一个参考信号源改进原算法可以解决这个问题，仿真结果显示改进算法的性能有了很大 的提升。 4、提出了一种采用MODE算法的自动校正算法，该算法免除了搜索空间谱的繁琐工作，仿真结果显示该算法性能良好。 本文力求从算法的运算速度、收敛情况、精度、分辨率、稳定性和局限性(约束条件)等多方面给出算法的仿真性能分析结果。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研究背景、历史与现状

1.2本文主要内容和章节安排

第二章空间谱估计基本理论

2.1独立源高分辨处理

2.1.1多重信号分类法(MUSIC)

2.1.2旋转子空间不变技术(ESPRIT)

2.2相干信号源的处理

2.2.1空间平滑技术

2.2.2加权子空间拟合技术(WSF)

2.3空间信号源数目的估计

2.4本章小结

第三章通道不一致性影响空间谱估计的研究

3.1基本原理

3.2计算机仿真结果

3.3本章小结

第四章通道不一致性的校正的研究

4.1使用参考信号源的离线校正法

4.1.1基本原理

4.1.2计算机仿真结果

4.1.3参考源定位不准确的影响

4.1.4改进的离线校正算法

4.1.5改进离线校正算法的计算机仿真

4.2自动校正算法

4.2.1自动校正法的基本原理

4.2.2计算机仿真结果

4.3直线阵通道不一致性可校正性的研究

4.3.1理论研究

4.3.2计算机仿真实验

4.4应用MODE算法的自动校正方法

4.4.1基本原理

4.4.2计算机仿真实验

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢