时变阵列信号参数估计方法研究

论文摘要

非平稳信号广泛存在于很多实际场合中，比如如语音、雷达和声纳中的线性调频信号，时频分析是处理非平稳信号的一个强有力的工具。对于阵列信号处理中的时变信号，时频分析也有其应用价值。本文讨论了时频分析在处理阵列信号处理中的时变信号中的应用。通过构建空间时频分布矩阵，和传统的阵列信号处理方法相结合，从而得到一种新的时频域的波达方向估计方法。在分析时频MUSIC和空间时频分布矩阵的基础上，给出了几种改进的方法，通过正确选取时频点，抑制交叉项，加强时频分布矩阵的对角化结构特性，从而提高了DOA估计的精度和性能。并进行了仿真分析和验证。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 阵列信号处理中时变信号的研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 时频分析概述
• 2.1 基本概念
• 2.1.1 信号的时间、频率描述
• 2.1.2 非平稳信号
• 2.1.3 瞬时频率和群延迟
• 2.2 Wigner-Ville分布
• 2.2.1 Wigner-Ville分布的性质
• 2.2.2 交叉项分析
• 2.3 Cohen类时频分布
• 2.3.1 基本定义
• 2.3.2 Cohen类的四种分布及其相互关系
• 2.4 本章小结
• 第三章 时频域DOA估计方法
• 3.1 信号模型
• 3.2 阵列模型的时频分析
• 3.3 时频MUSIC
• 3.3.1 联合块对角化方法
• 3.3.2 时频平均的方法
• 3.3.3 仿真分析
• 3.4 时频MUSIC性能分析
• 3.4.1 信噪比加强
• 3.4.2 STFD的噪声子空间和信号子空间
• 3.4.3 仿真分析
• 3.4.4 交叉项分析
• 3.5 波束空间时频MUSIC
• 3.5.1 基本原理
• 3.5.2 仿真分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 改进的时频域DOA估计方法
• 4.1 改进的途径分析
• 4.2 空域平均的时频分布
• 4.2.1 基本原理
• 4.2.2 空间平均方法和核函数法的比较
• 4.2.3 仿真分析
• 4.3 加权时频平均
• 4.3.1 基本原理
• 4.3.2 仿真结果分析
• 4.4 多个核函数联合处理
• 4.4.1 时频核分析及方法的提出
• 4.4.2 仿真分析
• 4.5 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果