寬帶相干信源測向算法研究及實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代無線電通信中電磁環(huán)境日趨復(fù)雜,同一頻段內(nèi)的信號越來越密集,大量同頻或相干信號同時存在?，F(xiàn)有的信號檢測設(shè)備面臨著越來越多的困難,例如,多個同頻或相干信號的并行偵測、寬帶信號的高分辨率測向、弱信號的檢測、多目標(biāo)的信號跟蹤等問題,都是頻譜檢測系統(tǒng)中亟待解決的重大難題。目前,常用的經(jīng)典空間譜估計算法已不能滿足寬帶相干信源DOA估計的需求,因此,研究寬帶相干信源的精確測向技術(shù)具有重要的實際意義。
　　 本文對寬帶相干信源的空間譜估計算

2、法進行了深入研究,構(gòu)建了寬帶相干信源的數(shù)學(xué)模型,分析了寬帶相干陣列信號的性質(zhì)及其對經(jīng)典空間譜估計算法的影響,分析了最大似然和相干信號子空間寬帶空間譜估計算法等基本的寬帶測向算法性質(zhì)和特點。
　　 針對相干信號子空間類算法需要角度預(yù)估計問題,提出了一種基于角度掃描的寬帶相干信號子空間算法,通過構(gòu)造正交投影算子,保留了掃描角度處的信號,抑制其它方向的信號,新算法無需角度預(yù)估計。該算法較其他算法最突出的優(yōu)點是,在寬帶信源中心頻率不一致

3、的條件下仍能達到很好的測向效果。投影正交性測試算法(TOPS)在參考頻點處信號子空間估計不準(zhǔn)確時,空間譜估計結(jié)果會出現(xiàn)嚴(yán)重誤差。針對這一問題,提出了解相干的改進TOPS空間譜估計算法(MTOPS),通過陣列協(xié)方差矩陣的共軛重構(gòu)方法,實現(xiàn)了解相干,增強了算法的穩(wěn)健性。
　　 高階陣列累積量具有擴展陣列孔徑和抑制噪聲(包括高斯噪聲和非高斯噪聲)能力,在繼承高階累積量陣列信號處理算法優(yōu)點的基礎(chǔ)上,結(jié)合信號子空間聚焦算法提出了基于高階累

4、積量的寬帶空間譜估計算法,該方法減小了噪聲對空間譜估計的影響,有效提高了測向精度。
　　 針對ESPRIT算法要求陣列具有平移特性的問題,提出了基于高階累積量的ESPRIT寬帶測向算法,利用高階累積量虛擬陣元,有效突破了ESPRIT算法對陣列形式的限制,成功地將其應(yīng)用到均勻圓陣中。
　　 最后研究了寬帶信號測向技術(shù)的工程實現(xiàn),針對寬帶信號處理特性對算法的實現(xiàn)進行分析,分別對系統(tǒng)組成、工作原理、硬件設(shè)計和技術(shù)指標(biāo)進行詳細(xì)論