基于改进型圆形阵列的信号定位技术的研究

论文摘要

准确的信号波达方向估计技术是现代谱估计的重要研究领域。本文从阵列模型性能的对比入手,重点是关于来波方向估计算法的研究。首先介绍了常见来波测向估计算法的原理,对部分经典算法进行了分析与比较。之后针对前后向空间平滑算法运算量大的缺点,提出了反前向协方差子矩阵和反后协方差子矩阵,尝试改进型空间平滑和子矩阵平滑算法,减少了运算量。用以高阶累积量为基础的方法进行定位估计,得到圆阵和改进型圆阵的扩展算法,增大了阵列孔径,提高了定位精度,采用等价导向矢量,大大减少了运算量。仿真验证了以上算法的有效性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 研究的背景
• 1.3 问题的提出
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 空间谱估计技术的研究现状
• 1.4.2 圆形阵列算法的研究现状
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 波达方向估计传统算法研究
• 2.1 波束形成法（传统法）
• 2.1.1 延迟－相加法
• 2.1.2 Capon 最小方差算法
• 2.2 最大似然法（ML）
• 2.3 子空间算法
• 2.3.1 ESPRIT 算法
• 2.3.2 经典的MUSIC 算法
• 2.4 本章小结
• 第三章 阵列的数据模型及流型变换
• 3.1 阵列信号的数据模型
• 3.1.1 接收数据模型
• 3.2 常用的阵列形式
• 3.2.1 线阵及方向图
• 3.2.2 均匀圆阵
• 3.2.3 中心存在阵元的均匀圆阵
• 3.3 阵列方向图研究及各种阵形性能的比较
• 3.3.1 不同阵形的方向图
• 8 阵元圆形阵
• 4+4 型双圆阵
• 1+7 型圆阵
• 1+4+4 型圆阵
• 6+3 型圆阵
• 1+8 型圆阵
• 3.3.2 性能的比较
• 3.4 圆形阵列的模式变换
• 3.4.1 圆形阵列的相位模式激励
• 3.5 本章小结
• 第四章 相干信号的测向估计
• 4.1 空间平滑算法
• 4.2 矩阵平滑法
• 4.3 算法的计算机仿真结果
• 4.4 修正MUSIC 算法
• 4.5 约束MUSIC 算法
• 4.6 本章小结
• 第五章 高阶累积量在圆阵信号定位估计的应用
• 5.1 高阶累积量的定义和性质
• 5.2 圆形阵列扩展及与线阵的对比
• 5.2.1 均匀圆阵阵列的扩展
• 5.2.2 改进型圆阵阵列的扩展
• 5.2.3 MUSIC-LIKE 算法
• 5.2.4 均匀线阵的扩展
• 5.2.5 阵列扩展的性质
• 5.3 MUSIC-LIKE 算法和相位模式激励法相结合对均匀圆阵的简化
• 5.3.1 圆阵阵列流型变换后的扩展
• 5.3.2 算法的计算机仿真
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表的学术论文