基于分数阶FOURIER变换的LFM类信号DOA估计算法研究(可复制论文).pdf

摘要分析了基于腖信号兰颇芰烤奂惴鹕荆肔信非平稳线性调频嘈藕诺牟ù锓较估计是现代阵列信号处理领域的一个研究重点,该技术在雷达、声纳、通信等信号处理领域有着十分广泛的应用。作为一种新型的时频分析工具,分数阶浠诜析和处理嘈藕攀本哂泻芏嗥渌逼捣治龇椒ú痪弑傅挠帕继匦浴;诖耍本文将和阵列信号处理相结合,对嘈藕诺腄估计进行了深入的研究,主要的工作和创新有以下几个方面:号在适当的分数阶谭虺氏帜芰烤奂奶匦裕隽薋域观测信号时不变的方向矩阵,,该算法不适用于处理具有相似时频分布的相关藕牛产生能量聚集的颍擞们昂笙羁占淦交际酰岢隽艘恢只贔相关藕臘估计算法。对算法进行了理论推导和仿真实验,该算法能够准确地估计出相关藕诺牟ù锓较颍诖矶喔鲂藕旁词保淮嬖诮徊项的干扰:结合传统的矩阵算法,能量聚集算法可以实现了对位于立体空间的二维兰疲蛊涓鲜导视τ们榭觯抡媸道橹ち怂惴ǖ挠行浴提出了一种基于的藕臘估计解线调算法。该算法主要利用藕旁谑实钡腇域可以被解线调为平稳单频信号的特性,给出了该蛐藕诺氖辈槐涞姆较蛳蛄浚谙嘤Φ腇域由传统的惴ü兰瞥信号的来波方向。此外,本文给出了估计误差的理论分析及界⑽7抡娼峁橹ぃ沟谜庖环椒ㄔ诶砺凵细忧饔谕晟疲哂工程应用的价值。与基于分布氖逼悼展兰扑惴ㄏ啾龋方法无需矩阵插值和汇聚运算,也不需要某跏脊兰疲诖矶喔鲂藕旁时,不存在交叉项的干扰,因而,计算简单且估计精度高。针对广泛应用于第三代移动通信系统中的均匀圆阵,结合解线调算法,提出了一种基于的均匀圆阵兰扑惴āT诮庀叩鞯腇域采用模式激励法,把模式空间的均匀圆阵转化为均匀线阵,结合传统的搜索算法,从而实现了均匀圆阵的二维兰啤7抡媸匝檠橹ち怂惴ǖ挠行裕┱沽舜乘惴郑州人学硕士论文年
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的适用范围,使算法有更广泛的实际应用价值。针对色噪声模型和近场信号源模型,对解线调算法进行了推广。由观测信号协方差矩阵估计出白化滤波器,并对观测信号协方差矩阵进行欲白化处理,利用特征分解的方法实现了色噪声环境中的藕诺腄估计。研究了近场球面波的非线性和疲迅媒庀叩魉惴ɡ┱沟浇≡茨P停实现了信号途嗬氲亩:瞎兰啤R陨狭街滞乒闼惴ň隽死论推导和仿真结果,丰富了解线调算法的适用范围。关键词:兰疲环质譌变换;线性调频信号;均匀圆阵:色噪声;近场源;时频分析郑州大学硕士论文摘要年Ⅱ
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第一章绪论课题研究背景及意义阵列信号处理是现代信号处理的一个重要分支,作为空间谱估计重要分支的珼兰啤!U罅胁庀蚣际酢钦罅行藕糯理领域的一个重要研究方向,该技术在雷达、声纳、地震探测、导航、移动通信等阵列信号处理领域中有着十分广泛的应用。兰频闹饕N侍馐侨绾未颖景噪声中估计出信号的方位。该技术的关键在于利用处于空间不同位置的天线阵列。接收多个不同方向信号源的信号,运用现代信号处理方法快速、商精度的估计出信号源的来波方向【俊线性、平稳性、高斯性是传统的信号与信息处理的三个基本假设,然而,许多天然的或人工信号,如语音、生物医学信号、雷达和声纳信号都具有明显的非为代表的非平稳信号。传统的高分辨兰扑惴ǘ际窃诩偕韫鄄庑藕攀瞧轿信号的前提下提出的,对于喾瞧轿刃藕乓巡辉偈视谩J逼捣治鍪谴矸平稳信号的一种重要方法,利用经典的分布,,并以循环迭代的方法重建信号的调频结构。但是,这种方法需要来波方向的初始预估计以初始化迭代过程,这就导致严重的有偏估计,并且迭代过程的全局收敛性能得不到保证。参考畐钠德势交琜和牟逯稻卣骩,的方法将频率平滑和插值汇聚应用到空间时频矩阵肛行У墓兰瞥隽薒信号的波达方向。但是,算法采用了简化的阵列模型,存在模型误差,插值区间的选取和矩阵插值过程也存在一定的难度,稳健性不好,且计算复杂。同时,上述方法均采用孕藕沤写恚渥罴窗函数长度的选取存在一定的难度,并且当处理多个信源时,存在交叉项干扰,波达方向平稳性,其中广泛存在的是以线性调频郑州大学硬士论文年
兰萍际醯难芯肯肿与干扰、噪声的分离提供了可斛埘,成为信号估计的一个出发点,此域称为能量高分辨率阵列信号处理的出现可追溯到六十年代瓻￡”】,影响估计精度。現且恢中碌氖逼分析工具【ǎ梢钥闯纱车腇变换的推广,特别适合于处理瞬时频率呈线性变化的嘈藕拧P藕诺腇梢越馐臀P藕旁谑逼灯矫婺诮曛绕原点逆时针旋转任意角度后构成的分数阶域