非圆信号

摘要： 共形载体表面结构复杂,由此衍生的阵元指向差异和复杂的互耦效应,使得基于线阵或面阵的经典算法难以直接应用。流形分离技术可以对导向矢量进行分解,获取仅与入射信号有关的范德蒙结构矢量,从而将基于均匀线阵的免搜索方法拓展到任意阵列。针对非圆信号入射的情形,利用信号的非圆特征对阵列输出进行扩展,结合多项式求根方法,提出一种共形阵列非圆信号波达方向快速估计方法。所提方法避免了传统算法的谱峰搜索过程,且对阵列结构没有特殊要求。仿真结果表明,该方法能有效应用于共形阵列非圆信号波达方向快速估计,并提高了空间分辨率。

摘要： 对于非圆信号,现有的宽线性波束形成算法要么计算复杂度太高,要么在高信噪比的条件下性能恶化.为了解决该问题,提出一种新的稳健宽线性波束形成算法.首先,给出计算非圆系数空间谱的新方法;然后,通过非圆系数空间谱和Capon空间谱来重构扩展的干扰加噪声协方差矩阵,以达到剔除样本协方差矩阵中期望信号成份的目的.接着,利用迭代稳健Capon波束形成技术估计期望信号的扩展导向矢量.所提算法仅需期望信号所在角度区域和天线阵列结构这两个先验知识.最后,仿真实验结果表明所提算法比现有算法的性能更优.

摘要： 基于阵列观测站的目标定位易受阵列误差的影响.针对方位依赖幅相误差影响下的定位问题,提出了一种利用辅助阵元(Instrumental Sensor,IS)自校正的非圆信号多站直接定位(Direct Position Determination,DPD)算法.该算法利用辅助阵元校正方位依赖的阵列幅相误差,结合信号的非圆特性扩展数据模型,基于扩展子空间数据融合准则直接实现多目标位置参数与多站阵列误差参数的解耦估计,避免了传统两步定位方法的测向与数据关联步骤.仿真结果表明,该算法较传统的两步定位方法与未考虑阵列误差的直接定位算法均具有更高的定位精度,尤其在低信噪比与目标距离较近时优势更加明显.

摘要： 对于非圆信号,现有的宽线性波束形成算法要么在相干干扰源条件下性能急剧下降,要么对期望信号大的角度估计误差不稳健.针对此问题,提出一种基于稀疏重构的稳健宽线性波束形成算法.该算法首先通过引入稀疏渐进最小方差准则来估计信号功率和噪声方差,并以此来重构扩展的干扰加噪声协方差矩阵和估计期望信号扩展的导向矢量,进而获得宽线性波束形成器的最优权值向量.该算法所需的先验信息少,仅需已知天线阵列结构和期望信号所在的角度区域.该算法不仅对期望信号大的角度误差稳健,还能有效抑制相干干扰信号;同时它适用于任意阵列形状.与现有算法相比,仿真实验说明了所提算法具有更优的性能.

摘要： 针对波达方向(DOA)估计中非圆信号多重信号分类(NC-MUSIC)算法运算复杂度过高的问题,提出了一种结合子空间旋转的非圆信号快速DOA估计算法.所提算法首先利用对噪声子空间矩阵分块和子空间旋转技术(SRT)构造降维噪声子空间;然后根据降维噪声子空间与扩展后阵列流型矩阵张成空间的正交性和变量分离,将NC-MUSIC算法中的二维谱峰搜索转化为一维谱峰搜索.所提算法通过二维谱峰搜索到一维谱峰搜索的转化和去除一维谱峰搜索中冗余计算的方式提高了算法的计算效率.理论分析和仿真结果表明,与NC-MUSIC算法相比,所提算法可在保证DOA估计精度的前提下将算法运算复杂度降至NC-MUSIC算法运算复杂度的5％以下;尤其对于阵元数目较多的场景,所提算法的计算效率优势更明显.

摘要： 该文基于对称的均匀线阵提出了一种近场非圆信号参数的快速估计算法,算法基于信号的非圆特性以及阵列的对称性对近场导向矢量进行解耦,并利用多项式求根取代传统的谱峰搜索对近场源的角度及距离参数进行快速估计.基于给定的阵列结构,建立非圆信号参数估计的多项式数学模型,然后对其进行求根即可获得近场信号源位置参数.所提算法采用多项式求根的方法有效地降低了运算复杂度,同时利用信号的非圆特性提高了参数估计的自由度(DOF).通过性能分析和计算机仿真实验可以看出该算法能够分辨更多的近场非圆信号,并且参数估计性能有所提升,更接近于近场源参数估计的克拉美罗界(CRB).

摘要： 为了降低非圆信号在雷达测向中高昂的计算复杂度,提高算法对雷达数据的实时处理能力,提出一种新颖的非圆信号波达方向(Direction of arrival,DOA)快速估计算法.区别于对接收数据在阵元空间进行处理的传统方式,上述算法首先将维度加倍的非圆信号接收数据转换到波束空间进行降维预处理;其次,通过阵元-波束空间中存在着的协方差矩阵实值分解的转换关系,构建了具有更低阶数的降阶求根多项式;最后,通过求根运算获取目标信源的DOA.计算机仿真结果表明,所提算法在精度误差可控范围之内,大幅度地降低了非圆信号测向算法的计算复杂度,提高了测向算法的速度.

摘要： 针对理想情况下空间谱估计算法的测向性能较优,而实际工程中存在通道不一致和极化等误差,使测向性能恶化情况,本文提出一种提高测向性能的方法.在阵列误差下,利用非圆信号的伪协方差矩阵不为零特性,基于空间谱估计算法,研究阵列测向性能.通过仿真分析得出,使用信号的特性可提高对多目标估计.

摘要： 针对传统的子空间类波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计算法只适用于入射信号个数少于天线数的局限性,利用现代通信系统中常用的非圆信号实值特性,提出了一种虚拟阵列多重信号分类法(Virtual Array Based Multiple Signal Classification,VA-MUSIC).该方法通过对阵列输出信号进行共轭重构和合并,获得虚拟阵列来增加阵列的有效孔径.更进一步,结合空间平滑技术有效地解决了相干信号的DOA估计问题.与传统的MUSIC算法相比,新算法不仅可以增加最大可估计信源数,而且在DOA估计精度、信号源角分辨能力等方面均有明显的优势.计算机仿真验证了该算法的有效性和优越性.

摘要： 本文提出了一种基于非圆信号的宽线性正交模约束稳健波束形成抗干扰算法.算法充分利用了正交模约束和非圆信号二阶统计非圆特性的优点,利用非圆信号伪相关矩阵非零的特性,对数据进行扩展,从而,扩展了阵列孔径同时增加了阵列可用自由度.本文所提算法具有更窄的主瓣宽度,更好的主瓣指向,更低的波束旁瓣,同时还能对干扰进行更好的抑制.通过正交模约束提高波束在导向矢量偏差、小快拍数或高信噪比时的稳定性.最后,通过算法仿真证实所提算法的有效性.

摘要： 为有效降低非圆信号DOA(direction of arrival)估计算法的计算量,本文提出一种非圆信号DOA估计快速算法,借助实值扩展传播算子和多项式求根方法来降低计算量。首先利用信号非圆特性构造出实值的扩展阵列输出矩阵及扩展协方差矩阵,然后使用扩展传播算子方法代替扩展协方差矩阵的特征分解得到噪声子空间,再利用均匀线阵的多项式求根方法获得目标的DOA估计值。对算法的性能仿真和计算复杂度分析表明,新算法的均方根误差性能与Euler-root-MUSIC、NCroot-MUSIC等快速算法相近,但其计算复杂度小于上述非圆信号DOA估计快速算法。优良的性能和较低的计算量使新算法具有良好的实用价值。

摘要： 近年未,针对非圆信号的测向算法已陆续提出,对这些算法的渐近性能及Cramer-Rao界的分析也已见报道,但仍未涉及通道误差对此类算法影响的分析。本文概括介绍了用于非圆信号二维测向的MUSIC (EN-MUSIC)算法,对其空间谱函数进行一阶泰勒展开,得到了测向误差的表达式,从而求得测向均方误差统计意义上的表达式。仿真实验验证了推导的正确性。

摘要： 本发明公开了巴斯噶非圆—正弦非圆—非圆三轮同步带传动设计方法。本发明首先建立同步带主从动轮的节曲线方程，并利用切极坐标理论计算主从动轮传动比；然后计算同步带的周长，根据同步带周长松弛量变化通过迭代算法计算非圆张紧同步带轮节曲线。张紧轮为自由节曲线的非圆同步带轮，可以实时补偿巴斯噶非圆主动轮和正弦非圆从动轮传动过程中产生的同步带松弛变化量，克服了传统两轮式非圆带传动不能同时满足非匀速传动和实时张紧的问题；巴斯噶非圆主动轮节曲线发生圆直径、展长、变形系数和阶数，正弦非圆从动轮节曲线的振幅等四个参数均为可调量，通过调节这些参数，改变主动轮和从动轮节曲线的形状，满足大中心距的特定非匀速传动要求。

摘要： 本发明公开了一种高分辨力的圆信号与非圆信号混合入射DOA估计方法，针对非圆信号与圆信号同时入射的情形，建立了空间入射信号中同时存在圆信号与非圆信号的阵列接收数据模型，并利用信号的非圆特性将入射信号分开进行估计，优先估计混合入射信号中的一般非圆率信号；然后利用已估计量对入射信号进行去干扰处理，并对圆信号的DOA做出估计；最后对最大非圆率信号的DOA做出估计；该方法减少了混合入射信号中各类信号之间的相互干扰，提高了对信号DOA估计的分辨能力。

摘要： 本发明公开了一种高分辨力的圆信号与非圆信号混合入射DOA估计方法，针对非圆信号与圆信号同时入射的情形，建立了空间入射信号中同时存在圆信号与非圆信号的阵列接收数据模型，并利用信号的非圆特性将入射信号分开进行估计，优先估计混合入射信号中的一般非圆率信号；然后利用已估计量对入射信号进行去干扰处理，并对圆信号的DOA做出估计；最后对最大非圆率信号的DOA做出估计；该方法减少了混合入射信号中各类信号之间的相互干扰，提高了对信号DOA估计的分辨能力。

摘要： 本发明公开了一种基于估计误差能量约束的圆和非圆混合信号DOA估计方法，包括：线性均匀阵列被动接收来自远场信源发射的彼此不相关的电磁波，得到线性均匀阵列输出；将线性均匀阵列输出及其共轭组成扩展阵列输出信号，计算得到扩展协方差矩阵；引入估计误差能量约束条件，给出基于估计误差能量约束的非圆信号DOA估计函数表达式，最终得到非圆信号的目标角度参数；S5、根据非圆信号的目标角度参数，进一步得出新的基于圆信号的阵列输出协方差矩阵的估计值，最终得到圆信号的目标角度参数。该方法在基于原子范数最小化的DOA估计算法的基础上，引入估计误差能量约束，实现少快拍情况下的混合信号DOA估计。

摘要： 本发明公开了一种基于圆与非圆混合信号的一维水下波达方向估计方法，包括以下步骤：S1、建立水下一维均匀线阵的阵列信号接收数据模型，并对该数据模型进行重构；S2、对重构矩阵中的导向向量矩阵进行扩展，获得数据扩展矩阵；S3、利用数据扩展矩阵求出均匀线阵对应的特征值参数；S4、基于特征值参数求解混合信号的一维波达方向估计值，并对结果区分，得到圆与非圆信号各自对应的波达方向估计值。本发明将圆与非圆信号一起处理，通过对混合信号中的导向向量矩阵进行扩展，从而增加处理信号的个数并在结果中利用该扩展特性识别出圆与非圆信号分别对应的波达方向估计值。

摘要： 本发明提供了一种均匀圆阵未知互耦条件下的非圆信号方位角估计方法，构造均匀圆阵的互耦系数矩阵，获得输出信号模型，求四阶累计量矩阵，对四阶累计量矩阵进行奇异值分解，求得信号子空间和噪声子空间；对导向矢量做矩阵‑向量变换，最终利用导向矢量和噪声子空间之间的正交性得出空间谱，对空间谱进行降秩分解操作，对空间谱中的方位角进行一维谱峰搜索，找出来波方向角，达到测向的目的。本发明采用矩阵降秩分解变换操作，降低了搜索维度，减少了运算复杂度，有利于工程实现，实时性高。

摘要： 本发明公开了一种基于MUSIC算法的降维圆和非圆混合信号DOA估计方法，本发明是在经典MUSIC的基础上，研究出一种能够对具有圆和非圆特性的混合调制信号进行DOA估计的方法，该方法能够利用圆和非圆具有的特性，有效提升DOA估计性能，并能够对混合信号中的圆信号和非圆信号进行分辨。本发明提出的方法是一种把二维谱峰搜索将至一维，很大程度的降低了算法的复杂度。从仿真结果来看本发明公开的方法性能比经典MUSIC算法性能要好很多，同时复杂度也远小于经典MUSIC算法，随着混合信号中非圆信号数量的增加，混合信号的DOA估计性能整体提升。

摘要： 本发明公开一种基于非高斯非圆信号特性的稳健自适应波束形成方法，包括：利用Capon功率谱获取期望信号和干扰的初始波达方向角度，并将全空间划分为期望信号区域、干扰区域和噪声区域，再利用噪声区域内的Capon功率平均值估计噪声功率；获取期望信号和干扰的名义导向矢量；利用均匀线阵接收数据的采样协方差矩阵的特征向量作为与名义导向矢量垂直的误差矢量；基于Capon功率最大化准则进行导向矢量更新，估计得到期望信号和干扰的导向矢量；重构干扰加噪声协方差矩阵，并估计期望信号和干扰的非圆系数；重构伪协方差矩阵，并进行期望信号导向矢量的扩展以及协方差矩阵的扩展，基于扩展的期望信号导向矢量以及协方差矩阵，对阵列接收的信号进行波束形成。

摘要： 一种基于秩损原理的一维非相干分布式非圆信号参数估计方法，是将均匀线性阵列接收到的入射信号数据及接收到的数据共轭形成一个新的扩展数据矢量；基于新的扩展数据矢量，构建扩展协方差矩阵并对建扩展协方差矩阵进行特征分解，得到相应的信号子空间和噪声子空间；再将均匀线性阵列分成两个不同但具有相同阵元数的子阵，根据两个子阵的划分方式分别得到两个子阵对应的信号子空间；根据秩损失原理构造出一个信源参数估计器来估计出非相关分布源的中心DOA。本发明在均匀线性阵列下，将阵列分为两个可重叠的子阵并运用广义ESPRIT理论，通过充分利用非相干分布源的非圆信息来解耦多维参数的估计，能够降低运算量，并提高其中心DOA的估计精度。

摘要： 一种基于L型阵列的二维非相干分布式非圆信号参数估计方法，是将L型阵列接收到的入射信号数据及接收到的数据共轭形成一个新的扩展数据矢量；基于新的扩展数据矢量，构建扩展协方差矩阵并对建扩展协方差矩阵进行特征分解，得到相应的信号子空间和噪声子空间；再将L型阵列的X轴和Z轴各分成两个具有相同阵元数的不同但子阵，根据X轴的两个子阵的划分方式分别得到两个子阵对应的信号子空间，根据Z轴的两个子阵的划分方式分别得到Z轴的两个子阵对应的信号子空间；根据秩损失原理分别构造出一个信源参数估计器来估计出非相关分布源的两个中心DOA，并进行配对。本发明能够解决更加复杂的二维模型情况，并降低运算量和提高中心DOA的估计精度。