基于虚拟阵列的非圆信号DOA估计

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。     

基于虚拟阵列变换的共形阵列信号DOA估计

共形阵列是指与载体表面共形的天线阵列,对载体空气动力性能影响小,在军用、民用等飞行器上具有广泛的应用。针对共形阵列信号处理中的角度估计问题,给出了一种基于虚拟阵列变换思想的共形阵列信号DOA估计算法。该算法首先对接收数据进行虚拟阵列变换,利用变换后的数据,采用ESPRIT算法和MUSIC算法相结合,实现了对共形阵列信号二维角度估计。算法对阵列形状限制小,真正实现了适用于任意共形阵列。以圆柱共形阵列为例,通过仿真实验验证了算法的有效性。     

基于内插阵列变换的非圆信号MUSIC算法

针对非圆信号的波达方向(DOA)估计问题,提出一种基于内插阵列变换的非圆信号MUSIC算法(VIA-NC-MUSIC算法)。利用真实阵列流型与虚拟阵列流型之间的变换矩阵,将真实协方差矩阵变换为虚拟协方差矩阵,再对虚拟协方差矩阵进行奇异值分解(SVD),利用信号子空间与噪声子空间的正交性,得出算法的空间谱函数。仿真实验表明:存在阵元位置误差的情况下,新算法通过对阵元位置校准数据进行内插阵列变换(VIA),取得与阵元位置校准的非圆信号MUSIC算法(NC-MUSIC算法)相当的估计性能,保持了高估计精度、阵列扩展能力等优点。     

基于数据共轭重排的修正ESPRIT信号DOA估计算法

本文介绍了将接收数据共轭重排的再利用,构造相关矩阵的修正ESPRIT算法.理论分析和仿真实验表明,该算法同经典的ESPRIT算法相比,在快拍次数有限时,可明显改善信号DOA估计的性能,且其计算量二者基本相当.     

基于Matching Pursuit算法的阵列信号降噪方法

提出了一种基于Matching Pursuit算法的阵列信号降噪方法,有效改进了DOA估计的性能。该算法首先依据信号模型构建过完备原子库,然后通过梯度跟踪的稀疏分解方法找到最优原子。利用最优原子重构的信号在有效消除噪声的同时保留了信号的全部空间方位特征。计算机仿真证明,新方法与传统的DOA估计方法相结合有效地提高了阵列信号DOA估计的精度和准确度。     

基于一致聚焦的宽带信号DOA估计方法

双边相关变换(TCT)法在构造聚焦矩阵时需要预先估计信号的波达方向(DOA),预估计的偏差会影响聚焦效果,严重时可能会导致TCT方法的失效.本文基于一致聚焦思想,提出了一种宽带信号DOA估计方法-致聚焦双边变换(CFTCT)法.由于CFTCT方法使用了一致聚焦变换矩阵,因此不需要预先估计信号的DOA,减小了计算量,同时...     

基于互质阵列孔洞分析的稀疏阵列设计方法

针对互质阵列产生连续延迟较少且冗余度高的问题,该文提出了两种基于互质阵列的稀疏设计方法。首先,通过分析阵元位置对互质阵列差分共阵总延迟和连续延迟影响,得出互质阵列在去掉特定阵元后,将不改变连续延迟拓扑。然后,优化传感器阵列布局,在保持整个阵列的阵元数不变的条件下,增加阵列连续延迟数量。其后,分别推得了两种提出阵列设计方法的连续延迟和自由度相关的数学表达式。最后,以相同物理传感器和相同估计方法开展对比仿真,验证提出稀疏阵列设计的DOA估计性能。     

基于累量的方向估计与阵列校正

本文提出了一种基于最大非冗余四阶累量集合的方向估计阵列校正方法，该方法利用了四阶累量阵的所有非冗余信息，并具有对加性高斯噪声不敏感，比传统协方差方法有较强的分辩性能和容差性能的特点。     

基于阵列的短时信号检测与提取算法

在现代短波通信中,作为低截获率通信手段之一,单个信道内信号持续时间大大缩短,从而增加了信号检测与提取的难度.提出一种基于阵列的信号检测与提取算法,通过利用阵列信号的特性,获得了较好的信号检测与提取效果.并将其与单通道时的信号检测与提取算法进行比较,证实了算法的优越性与可靠性.     

基于主奇异矢量的L型阵列相干信号二维DOA估计方法

针对现有L型阵列相干信号DOA估计算法精度不高、孔径损失较大的问题,该文提出一种基于主奇异矢量的解相干(L-PUMA)方法以及改进的主奇异矢量法(L-MPUMA)。L-PUMA算法首先对互协方差矩阵进行降噪,再通过奇异值分解得到2维主奇异矢量,然后利用加权最小二乘法得到线性预测方程的多项式系数,该线性预测方程的根即为信号的DOA估计,最后提出一种新的配对算法实现仰角和方位角的配对。L-MPUMA算法利用反向共轭变换构造增广主奇异矢量,进一步提高了数据利用率,克服了信号完全相干时L-PUMA算法性能下降严重的问题,仿真实验验证了所提算法的高效性。     

一种基于阵列信号处理的短波跳频信号检测方法

提出了一个适用于阵列天线的跳频信号检测模型。在该模型中,首先产生基于短时傅立叶变换的时频图,接着将跳频信号的各跳从时频图中分割出来,并用阵列信号处理中的到达方向(DOA)估计理论在频域中估计各跳的方向参数,最后通过空间聚类得到跳频信号的数目及各自的参数集。该模型具有计算量小、可检测变跳速跳频信号等优点。通过仿真实验验证了该模型的可行性和有效性。     

阵列信号处理实验平台设计

本文针对一维线阵和二维面阵的阵列信号处理算法研究,设计了一种发射阵列和接收阵列上下交错排布的二维稀疏超声相控阵列信号处理实验平台,并给出了实验平台的硬件总体功能设计、发射和接收电路设计及软件架构。相控阵声场特性仿真分析结果表明该实验平台具有较好的波束成形和波达方向估计效果。     

基于Toeplitz矩阵重构的相干信源二维DOA估计算法

针对空间相干信源的二维DOA估计问题,提出一种基于Toeplitz矩阵重构的新算法。采用垂直放置的L形阵列,通过对重构的Toeplitz矩阵进行特征分解,得到对应的噪声子空间,并用MUSIC算法进行有限次一维搜索,先后估计出俯仰角和相应的方位角。与空间平滑处理算法相比,不减少阵元的有效孔径,具有更强解相干能力,估计性能也优于后者。最后计算机仿真结果证实了算法的有效性和可行性。     

基于空时自适应处理的阵列测向算法

提出了一种基于空时自适应处理(STAP)的阵列信号测向算法,与常规的空间域阵列信号处理相比,该方法由于联合了空间-时间维进行处理,增大了系统自由度,从而提高了处理信号增益以及空时谱分辨率,并且能够在不需要预先精确获得信号频率的前提下获得信号的波达方向估计(DOA)。仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

Spatially Close Signals Separation via Array Aperture Expansions and Spatial Spectrum Averaging

A resolution enhancement method for estimating the direction‐of‐arrival (DOA) of signals is presented. The proposed method is by virtually expanding a real array into virtual arrays and then averaging the spatial spectrum of the virtual arrays, each of which has a different aperture size. Superior DOA resolutions are shown in comparison with the standard algorithm, MUltiple SIgnal Classification (MUSIC), for incoherent signals incident on a uniform circular array.     

基于不同加工方式工件表面粗糙度的图像研究

以平磨和外磨标准工件为研究对象,用一种新的非接触式表面粗糙度测量方法进行研究。采集和提取了平磨和外磨工件的激光散斑图像,并用灰度差分统计法对图像进行研究和分析。研究表明,平磨和外磨工件对比度、平均值、方差随表面粗糙度增大存在递增关系,在量值上平磨比外磨大;而不同加工方式对偏度和峰值有影响。     

基于自相关函数的阵列信号建模方法

总结了几种阵列接收宽带信号的建模方法。推导出了基于自相关函数的宽带阵列信号建模方法,这种方法不需要构建快拍数据,避免了快拍数的影响。使用该建模方法仿真了带宽对窄带MUSIC算法的影响。     

对潜激光通信的自适应阵列信号增强

在对潜广播式激光通信中,采用分集接收的自适应阵列信号增强处理,本文给出了一种实现模型,分析了它的性能,给出了实验结果。