论文题目: 极化阵列的参数估计和滤波方法研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 信号与信息处理
作者: 王兰美
导师: 廖桂生
关键词: 横电磁波,交叉偶极子对,正交偶极子组,电磁矢量传感器,完全极化波,四阶累积量,迭代搜索,频率欠采样,空间欠采样,部分极化波,极化度,误差校正与补偿,极化滤波,线性约束最小方差
文献来源: 西安电子科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 极化是除时域、频域和空域信息以外的可资利用的重要信息,雷达目标散射信号中的极化信息在目标检测、增强、滤波及识别中有着巨大的应用潜力,但对这一信息资源研究开发的深度和广度还远远不能与其重要性相称,包含极化参数在内的信号参数估计和极化滤波方法研究对雷达信号处理有重要意义。本论文研究了基于理想极化敏感阵列和非理想电磁矢量传感器的电磁信号参数估计并在参数估计的基础上简单研究了极化滤波问题。本论文的主要工作如下: 1.第三章从降低计算量和提高参数估计精度两个方面研究了基于理想极化敏感阵列的完全极化电磁信号参数估计。 (1)给出了基于偶极子组或磁环组构成的极化敏感阵列情况下的参数估计方法,现有方法试图利用空间任意分布的偶极子组或磁环组估计信号的三个电场分量或磁场分量从而估计信号的到达方向和极化参数,但这是根本不可能的。本节根据描述电磁场基本规律的麦克斯韦方程组分析了现有方法存在的象限模糊问题,并给出了一种信号参数估计方法,该方法通过一维线阵提供的阵列孔径信息解决了上述象限模糊问题。 (2)提出了一种提高到达角估计精度的新方法,首先利用ESPRIT方法估计信号的电磁矢量,并通过矢量叉乘的方法得到信号到达角的粗略估计值,根据信号导向矢量将在信号子空间有最大投影值的特点,利用迭代搜索的方法在到达角的粗略估计值附近寻找到达角的精确估计,该方法充分利用了阵列的孔径信息,提高了到达角估计的精度。 (3)提出了一种基于非均匀L型电磁矢量传感器(VS)阵列的横电磁波(TEM)信号频率、二维到达角(DOA)和极化参数估计的方法。算法采用了空、时欠采样技术,提高了到达角和频率的估计精度。通过对信号子空间的分块处理得到各感兴趣参数的估计,频率和空间解模糊搜索仅在几个定点上进行,计算量不大,参数估计精度较高,逼近各自的克拉美罗下界(CRLB)。 (4)给出了在高斯噪声情况下基于正交偶极子对阵列的参数估计方法。该方法联合利用了接收数据四阶累积量矩阵束广义特征分解的特征值和特征矢量,参数自动配对,只需要计算2个四阶累积量矩阵,1次广义特征分解,大大降低了计算量,更有利于工程实现。 2.第四章 研究了基于理想极化敏感阵列的部分极化电磁信号参数估计方法。 (1)提出了一种基于偶极子和小磁环构成的极化敏感阵列的部分极化电磁信号参数估计方法。本文在Li Jian方法的基础上,根据电磁场的特点给出了计算极化相干矩阵的新方法。Li Jian利用正交偶极子对构成的沿x轴方向排列
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及其意义
1.2 极化的研究历史与现状
1.3 本文的主要工作
第二章 雷达极化学理论基础
2.1 电磁波的极化
2.2 电磁波极化的表征
2.3 天线的极化及其表征
第三章 完全极化电磁信号参数估计方法研究
3.1 引言
3.2 本章信号模型简介
3.3 利用偶极子组或磁环组估计信号到达角和极化状态
3.3.1 引言
3.3.2 信号模型
3.3.3 电磁信号参数估计算法
3.3.4 计算机仿真
3.3.5 本节小结
3.4 利用电磁矢量传感器提高信号到达角的估计精度
3.4.1 信号模型
3.4.2 到达角的迭代搜索估计算法
3.4.3 计算机仿真
3.4.4 本节小结
3.5 空、时欠采样环境下的宽频带电磁波信号参数估计
3.5.1 引言
3.5.2 信号模型
3.5.3 频率估计
3.5.4 DOA与极化参数的估计
3.5.5 计算机仿真
3.5.6 本章参数估计算法的 CRLB推导
3.5.7 本节小结
3.6 基于高阶累积量的多参数联合估计算法
3.6.1 阵列结构和数据模型
3.6.2 电磁信号参数估计算法
3.6.3 计算复杂度分析
3.6.4 计算机仿真
3.6.5 本节小结
3.7 本章小结
第四章 部分极化波参数估计方法研究
4.1 引言
4.2 接收数据模型
4.3 基于共点偶极子和小磁环阵列的参数估计
4.3.1 问题的描述与分析
4.3.2 信号模型
4.3.3 参数估计算法
4.3.4 计算机仿真
4.3.5 本节小结
4.4 基于电磁矢量传感器的参数估计
4.4.1 信号模型
4.4.3 计算复杂度分析
4.4.4 计算机仿真
4.4.5 本节小结
4.5 本章小结
第五章 非理想电磁矢量传感器的参数估计
5.1 引言
5.2 电磁矢量传感器的误差模型
5.3 电磁矢量传感器通道幅相误差估计
5.3.1 存在误差时的接收数据模型
5.3.2 误差估计算法
5.3.3 一般的幅相误差估计
5.3.4 通道增益误差估计
5.3.5 通道相位误差估计
5.4 通道幅相误差参数估计性能推导
5.5 计算机仿真
5.6 本章小结
第六章 极化滤波方法研究
6.1 引言
6.2 空频极化域联合滤波方法
6.2.1 数学模型
6.2.2 性能分析
6.2.3 计算机仿真
6.2.4 本节小结
6.3 一种稳健的波束形成方法
6.3.1 数学模型
6.3.2 滤波算法描述
6.3.3 计算机仿真
6.3.4 本节小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
博士学习期间(合作)撰写与发表的学术论文
发布时间: 2007-01-10
参考文献
- [1].混沌在小信号测量与系统参数估计中的应用[D]. 陈琢.浙江大学2004
- [2].欠采样环境下的参数估计及阵列校正方法研究[D]. 王洪洋.西安电子科技大学2004
- [3].时延及相关参数估计技术研究[D]. 易岷.电子科技大学2004
- [4].时频分辨与参数估计的理论分析及算法研究[D]. 吴博.东南大学2015
- [5].基于稀疏重构的阵列信号多参数估计[D]. 田野.吉林大学2014
- [6].微波稀布阵SIAR参数估计及相关技术研究[D]. 秦国栋.西安电子科技大学2009
- [7].参数化的超声回波模型及其参数估计[D]. 卢振坤.华南理工大学2013
- [8].双基地合成孔径雷达动目标检测与成像技术研究[D]. 李中余.电子科技大学2017
- [9].衰落信道下非合作接收中调制识别技术研究[D]. 崔伟亮.解放军信息工程大学2011
- [10].非合作通信中信号检测及调制识别的关键技术研究[D]. 刘明骞.西安电子科技大学2013
相关论文
- [1].阵列信号多参量联合估计技术研究[D]. 王建英.电子科技大学2000
- [2].矢量传感器阵列技术研究[D]. 吕钱浩.哈尔滨工程大学2004
- [3].阵列信号处理相关技术研究[D]. 陈四根.哈尔滨工程大学2004
- [4].欠采样环境下的参数估计及阵列校正方法研究[D]. 王洪洋.西安电子科技大学2004
- [5].雷达信号到达角及相关参数估计研究[D]. 汤建龙.西安电子科技大学2005
- [6].双/多基地雷达参数估计算法研究[D]. 张光斌.西安电子科技大学2006
- [7].阵列信号处理中信号参数估计的研究[D]. 石宇.吉林大学2008
标签：横电磁波论文; 交叉偶极子对论文; 正交偶极子组论文; 电磁矢量传感器论文; 完全极化波论文; 四阶累积量论文; 迭代搜索论文; 频率欠采样论文; 空间欠采样论文; 部分极化波论文; 极化度论文; 误差校正与补偿论文; 极化滤波论文; 线性约束最小方差论文;