基于子空间方法的宽带信号DOA估计

摘要

阵列信号处理是空域信号分析和处理的重要手段，在雷达、声纳、地震学以及扩频通信等应用领域中，多源宽带信号的到达角(DOA)估计越来越受到普遍关注。本文将研究宽带信号处理中的子空间算法：包括非相干信号处理方法(ISM)和相干信号处理方法(CSM)。 主要工作和贡献有： 1、建立了宽带信号的模型；详细介绍了基于信号子空间的宽带信号DOA算法；研究了宽带信号处理中具有代表性的算法，通过仿真验证了这些算法的有效性。 2、通过仿真证明了ISM不能处理相干信号。给出了一种改进的基于共轭重构的ISM，同时将传播算子引入到ISM中，通过实验对比得到改进的基于数据共轭重构的ISM可以解相干的同时分辨率更高。并在理论上说明了在使用传播算子后算法的计算量相对变小。 3、介绍了α稳定分布的定义和性质；由于CSM在冲击噪声环境下失效，通过将分数低阶矩引入到CSM算法中，解决了这一问题：并进一步改进了基于分数低阶矩的CSM算法，它使用数据矩阵加权消除某些大强度冲击噪声的影响，使算法更为稳健。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文内容安排

第2章宽带信号处理基础

2.1引言

2.2宽带信号的定义

2.3阵列接收宽带信号的建模

2.3.1接收窄带信号建模

2.3.2接收宽带信号的建模

2.4本章小结

第3章宽带信号DOA估计算法

3.1引言

3.2 MUSIC算法

3.3 ISM

3.3.1 ISM仿真实验

3.4 CSM类算法

3.4.1TCT算法

3.4.2 RSS算法

3.5仿真实验

3.6本章小结

第4章改进的解相关ISM

4.1引言

4.2基于共轭重构的ISM算法

4.3改进的解相关ISM

4.3.1传播算子算法

4.3.2改进的基于共轭重构的ISM

4.3.3仿真实验

4.4本章小结

第5章对称α稳定噪声下的CSM

5.1引言

5.2α稳定分布及分数低阶矩概述

5.2.1α稳定分布的基本概念

5.2.2分数低阶矩

5.3对称α稳定噪声下的CSM

5.3.1仿真实验

5.4改进的对称α稳定分布噪声下的CSM算法

5.4.1仿真实验

5.5本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果