约束波束形成及波达方位估计算法研究.pdf

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1、河南大学硕士学位论文约束波束形成及波达方位估计算法研究姓名：李雪静申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：刘先省20080501河南大学研究生硕士学位论文第1页于葡芰阵列信号处理是空域信号分析和处理的一种重要手段，在雷达、声纳、通讯、地震勘探、射电天文、医学成像等众多领域具有良好的应用前景。基于特征分解的超分辨波达方向(DoA)估计技术和自适应数字波束形成技术是阵列信号的两大主要技术。在实际的环境中，系统中存在的误差、干扰、天线平台快速运动，都能使自适应处理器的性能降低，并且还会存在大量相干信号和宽

2、带信号，相干信号和宽带信号的DOA估计问题成了十分棘手的问题。本文以线阵和圆阵为基础，对干扰信号的抑制、相干信号和宽带信号的接收以及来波方向的估计做了研究，主要工作如下：1．针对传统LCMV算法在于扰或者接收天线平台快速移动时，由于干扰位置的扰动而出现自适应加权矢量和数据失配的问题，提出一种改进的LCMv算法技术。该技术通过对常规零点约束条件下的LCMv算法增加导数约束条件，从而有效解决了零点失配问题。理论分析和仿真试验验证了方法的有效性。2．针对经典删SIC算法和空间平滑算法低信噪比条件下对相干源角度分辨能力

3、降低问题，提出一种估计相邻相干信号方位的新方法。该方法对数据协方差矩阵进行两次修正重构、并进行奇异值分解，最终得到噪声子空间，然后利用删SIC算法找到极大值对应的信号方向。通过仿真试验对方法的估计性能进行了详细的研究3．推导了均匀线阵、圆阵接收宽带信号的数学模型，同时重点研究了基于延迟抽头采样的窄带、宽带信号数学模型。将延迟抽头模型应用于MUSIC算法中，可获得宽带信号的来波方向，解决了】IlUSIC算法对宽带信号DoA估计的失效问题。通过模拟试验证明了该方法的有效性。关键词：均匀圆阵：线性约束最小方差；多重信

4、号；空间谱估计；波达方向第1I页河南大学研究生硕士学位论文AbstractAsanimPo向twayofspacesi铲alanalyzingandprocessing，A册ySignalProcess加ghasabri曲tprospectinmanyfieldssuch雏rad鸥son她communication，seismicexplorationandmedicaldia鄹osis。Hi曲-res01utionDOAeStimationandself-ad印tiVedig心be锄f011Ilingtech

5、niquesarethe铆Omaintechn0109iesinarraysig玎副processing．lntherealenviroment，errors，inte疵renceandspeedymoVementofantennaplatfb珊inthesystemcouldreducethepe哟肌anceofadaptiVearrayprocessor．Alsot11erearealotofcoherentsi印alsandwidebandsi韶als，theDOAeStimationofwhichisa

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7、’erencesuppressio玛receiVingofcoherentsignalsandwidebandsignalsandtheDOAestimations．111emainworkdoneis雒tIlefo】lowing：1．BecaIlSeofthemismatchofad印tiVewei曲tVectorandtllemeasuremen

8、tdal如thisthesispresentSanimprovedLCMVaJgorithm．ThealgorimmaddsderiVatiVeconstrainstoLCMVa】gorithIn，then，itcorrectsthequestionofnullmismatches，TheoreticalanalysisandsimuIationtestsveri母meeffectiVenessofthemethod．2．AtlowSNR，duetothepoordistinguishingan91esofco

9、herentsourceofcIassicalMU跚CalgorithIllandspacesmoothin舀thisthesispresentsanewspacesmootllingalgorithmtodirectionofa由acemcoheremsignal．1tcangetthenoisesubspacebymeallsofco丌．ectinga11dreconstructi