采用平面阵列的二维参数辨识方法的研究

摘要

近年来全球通信事业飞速发展，无线通信需求越来越大，无线通信事业得到了蓬勃发展。但是伴随着人们对无线通信需求的不断增加，巨大的通信需求量与十分有限的频谱资源之间的矛盾越来越突出。如何高效率地使用频谱资源，如何在保证通信质量的基础上大规模的提高系统容量成了通信界亟待解决的重要课题。 最近几年，信源定位是一个令我们感兴趣的问题。一个主要的目的就是人的安全问题，诸如像紧急情况下的定位(E-911service)。还有一些其它的应用是，紧急报告，自动传送订单，错误检测，货船跟踪和智能传输系统。对于无线定位来说，这些方法都是基于信号的到来角(DOA)估计和(或)到达信号的时间差(TDOA)估计。通过阵列天线的输出来估计传输参数在雷达，声呐和地震探测方面有着广泛的应用。 本文详细阐述了阵列信号处理中DOA估计方法和角度时延联合估计方法的发展过程，采用均匀平面阵列并结合角度时延联合估计中的算法研究了信号波的二维角度参数估计，相继提出了使用2D-ESPRIT，TST-MUSIC和TST-ESPRIT技术的信号波二维角度估计算法。2D-ESPRIT算法把二维参数估计问题转化为一个矩阵束问题，通过对含有两个参数的数据矩阵进行奇异值分解来实现二维参数的辨识。采用TST-MUSIC和TST-ESPRIT技术的信号波二维角度估计方法借鉴了王永谊等人TST思想，通过对数据矩阵的分组分离然后估计实现了二维参数的辨识，提高了参数辨识的精度。在本文最后一章中介绍了在均匀平面阵列中采用3DJADE-ESPRIT和MTST-MUSIC两种算法实现了二维角度时延的联合三维参数估计。仿真试验分析了算法的性能，并且给出了仿真图形。

目录

文摘

英文文摘

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第一章引言

1.1阵列信号处理的现状

1.2阵列信号处理的基本方法

1.2.1阵列信号处理的信号模型

1.2.2 DOA估计方法

1.3本文的工作

第二章角度时延联合估计技术

2.1基于TDMA系统的信道模型的联合估计问题

2.1.1基于TDMA系统的信道模型

2.1.2基于空—时流形模型的算法

2.1.3基于3D-TST的联合DOA-Delay估计

2.2基于CDMA系统的信道模型的联合估计问题

2.2.1基于CDMA系统的信道模型

2.2.2使用三维结构的MUSIC方法来进行联合空—时信道估计

2.2.3使用约束TST MUSIC来进行空—时信道参数估计

第三章采用JADE-ESPRIT技术的信号波二维角度估计

3.1平面均匀阵列的模型

3.2联合二维角度估计

3.3性能评价

3.4仿真试验

3.5小结

第四章采用TST技术的信号波二维角度估计

4.1使用TST-MUSIC技术的信号二维角度估计

4.1.1二维角度联合估计

4.1.2仿真实验

4.1.3小结

4.2使用TST-ESPRIT技术的信号二维角度估计

4.2.1联合二维角度估计

4.2.2仿真试验

4.2.3小结

第五章二维角度与时延联合估计

5.1二维角度与时延估计模型

5.2 3D JADE-ESPRIT算法

5.3 3D MTST-MUSIC算法

5.4仿真实验

5.5小结

第六章结论

6.1结论

6.2今后的课题

参考文献

致谢

个人简历

在校期间发表的论文