多径环境下的波达方向估计方法研究

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1、也去如故丈著ＵＮＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣｓｃＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ／Ｔ％，Ｙｖ，Ｉ批ｆ睁；＇‘公ｍ论文题目多径环境下的波达方向化计方法研究学科专业倍号与信息处理ａＨＨＢ学号２０１３２１０２０３５７作者娃名李一指导教师方群教授麵与％；？■；．鏡滅始競麵Ｓ１結鮮：：：：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师

2、指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｆｓ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本如究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名一；才日期：屋年月日ｒ论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全

3、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密）的学位论文在解密后应遵守此规定＇签名：名：作者签４导师寺日：年月日期Ｊｆ分类号密级注1UDC学位论文多径环境下的波达方向估计方法研究（题名和副题名）李一（作者姓名）指导教师万群教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2016.5.4论文答辩日期2016.5.11学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》

4、的类号。ResearchonDirectionofArrivalEstimationMethodsinMultipathEnvironmentAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:LiYiSupervisor:Prof.WanQunSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要空间信号的波达方向（Directi

5、onofArrival，DOA）是阵列信号处理中的一个重要概念，包括方位角和俯仰角。精确估计信号的波达方向在一些领域诸如雷达、声呐及通信系统中十分重要，但是当信号相干时，一些基于子空间的超分辨算法将会失效。由于实际环境中信号的多径传播普遍存在，因此阵列信号处理中的一个研究热点就是如何准确的估计出因多径传播产生的相干信号的波达方向。本文的主要工作是对多径环境下的波达方向估计方法进行研究，主要内容可以概括如下：第一，给出了多径信号存在时，时域和频域的阵列接收信号模型，分析了两条多径信号之间的相关性，并介绍了空间平滑算法。第二，研究了多径环

6、境下基于常规阵列的DOA估计方法。首先研究了根据阵列的中心对称结构估计相干信号DOA的方法，并针对圆阵的情况，分析了基于阵列中心对称结构的解相干算法的适用条件。然后研究了使用斜投影算子进行空间差分来分步估计独立信号和相干信号的DOA的方法，其中根据差分后的数据矩阵构造虚拟阵列流形，可以分组估计出相干信号的DOA。最后，针对通道幅相误差校正中辅助信源发出的信号存在多径传播的情况，研究了一种在幅相误差存在条件下对多径干扰信号进行DOA估计的方法。第三，研究了多径环境下基于四维阵列的DOA估计方法。首先介绍了四维阵列的工作原理以及基于四维阵

7、列的DOA估计方法。然后研究了基于信号子空间拟合，能够处理相干信号的DOA估计方法，使用修正的高斯牛顿法对非线性多维最优化问题进行求解。最后，根据单向相位中心运动时间调制四维阵列的阵列结构和调制时序，给出了适用于单频信号的空时信号模型，对于窄带信号，该模型需要信号在四维阵列的一个完整采样周期内强相关；对阵列在不同时间段内的采样数据进行时间平滑来去相关，然后应用MUSIC算法即可估计出相干信号的DOA。关键词：多径环境，波达方向估计，相干信号，四维阵列IABSTRACTABSTRACTDirectionofarrival(DOA)ofs

8、patialsignalisanimportantconceptinarraysignalprocessing,whichincludingazimuthangleandelevationangle.Aprecisees