检索结果-内蒙古大学图书馆

准平稳信号的自适应分段与聚类

引用

电子学报 1993年第6期21卷 51-58页

作者：成奇明张树京北方交通大学信息所北京100044

本文讨论了准平稳信号自适应处理中的特征提取、自适应平稳分段和自适应聚类与识别问题。对以上三部分的优化实现问题,提出了由双卡尔曼滤波器,白化熵测度器和自组织神经网络构成的实施方案,并通过计算机模拟证明了该方案的可行性。

关键词：准平稳信号自适应系统神经元网络熵

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

准平稳信号的Khatri-Rao积联合稀疏分解DOA估计方法

引用

系统工程与电子技术 2012年第9期34卷 1753-1757页

作者：刘庆华欧阳缮何振清西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004

针对准平稳信号的波达方向估计,提出一种基于Khatri-Rao(KR)积的联合稀疏分解算法。该算法借助KR积将阵列接收数据表示成多个虚拟联合稀疏测量矢量模型,通过求解联合稀疏反问题实现波达方向估计,给出了联合稀疏反问题的唯一性条件,解决... 详细信息

针对准平稳信号的波达方向估计,提出一种基于Khatri-Rao(KR)积的联合稀疏分解算法。该算法借助KR积将阵列接收数据表示成多个虚拟联合稀疏测量矢量模型,通过求解联合稀疏反问题实现波达方向估计,给出了联合稀疏反问题的唯一性条件,解决了当前稀疏分解方位估计不能处理欠定情况的问题。仿真实验验证了算法的有效性,在低信噪比下获得了更高的分辨率。

关键词：波达方向估计稀疏分解反问题准平稳信号 Khatri—Rao积

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

高分辨阵列信号DOA估计关键技术研究

高分辨阵列信号DOA估计关键技术研究

引用

作者：张伟科国防科技大学

学位级别：博士

到达角(DOA)估计是阵列信号处理的一个重要研究方向,其广泛应用在弹载被动阵列测角、语音信号处理、5G通信、射电天文等领域。随着现代信息技术的不断发展,DOA估计所面临的信号环境正变得日趋复杂。较高的测角精度和角度分辨力以及较低... 详细信息

到达角(DOA)估计是阵列信号处理的一个重要研究方向,其广泛应用在弹载被动阵列测角、语音信号处理、5G通信、射电天文等领域。随着现代信息技术的不断发展,DOA估计所面临的信号环境正变得日趋复杂。较高的测角精度和角度分辨力以及较低的计算复杂度往往是实际应用中所需要的,并且一些特定场景要求DOA估计算法具有二维测角能力、欠定DOA估计性能以及低信噪比、小快拍数下的适应能力。因此,本课题重点研究了雷达信号处理领域的互质阵列DOA估计问题、语音处理领域的准平稳信号DOA估计问题以及基于时频分析的宽带非平稳的线性调频(LFM)信号的DOA估计问题。对于互质阵列的DOA估计问题,论文首先从子阵解模糊求解思路出发,提出了基于多重旋转不变估计技术(MI-ESPRIT)和查找表(Lookup Table)的常规互质阵列DOA估计方法。MI-ESPRIT算法充分利用各子阵阵元之间的关系,提高了测角精度,同时避免了谱峰搜索,减少了算法计算量。两个子阵测角结果相结合进行解模糊时面临遍历搜索问题,而本文基于查找表方法来解模糊,减少了解模糊时的计算复杂度。再借助两个子阵列信号子空间之间存在的变换关系,避免了多信号DOA估计时的匹配错误。这种求解方法测角速度极快,精度较高,没有匹配错误,占用存储空间小,适合工程化应用。然后论文从矢量化虚拟域求解思路出发,对增广互质线阵进行建模,基于矩阵补全理论提出了性能更加优异的DOA估计方法。通过构造选择矩阵,论文可以直接对连续虚拟阵元的协方差矩阵进行操作,不需要协方差矩阵矢量化和空间平滑运算,并且通过构造误差抑制最小化函数避免了噪声和有限快拍带来的误差影响。在得到补全后虚拟阵元对应的协方差矩阵后,基于ESPRIT算法就可以实现DOA估计。这种求解方法进一步提升了DOA估计的自由度,同时由于论文基于矩阵补全理论填充了虚拟阵列的孔洞,扩大了虚拟阵列孔径,从而算法的测角精度也得到大幅提升。对于准平稳信号的DOA估计问题,为了提高准平稳信号在低信噪比和小快拍数下的测角性能,论文在稀疏重构的框架下提出了性能更加优越的算法。首先,论文基于增广互质线阵研究了准平稳信号的DOA估计问题。基于增广互质线阵对准平稳信号进行建模,充分利用增广互质线阵在虚拟域所具有的高自由度、大阵列孔径的优势,并且基于稀疏重构进行角度参数的估计。与基于均匀线阵和嵌套线阵的测角算法相比,本文提出的算法不仅能大幅增加测角的自由度,也提高了测角精度。然后,论文在On-grid类稀疏重构框架下,基于均匀圆阵构建了方位角和俯仰角的二维过完备基,同时把准平稳信号的二维DOA估计问题转化为误差抑制的凸优化问题。为了求解此凸优化问题,本文提出了两种求解思路。一种是使用CVX工具求解,另一种是基于交替方向乘子法(ADMM)把整体优化问题转化为多个无互耦的子问题,再并行迭代求解,后者相较前者大幅提高了计算效率。由于在稀疏重构框架下充分利用了均匀圆阵的二维联合稀疏表示,所以本文提出的算法不仅具有较好的测角性能,而且入射信号的方位角和俯仰角可以被同时估计出来。最后,论文考虑上述建模中存在的模型失配的问题,在Off-grid的框架下研究了基于稀疏贝叶斯学习的准平稳信号DOA估计问题。论文从稀疏贝叶斯的角度重新描述重构模型中的变量,再利用最大期望迭代算法去求解准平稳信号的DOA。由于论文基于一阶泰勒展开构建Off-grid模型,这在一定程度上缓解了基失配造成的影响,所以这种方法的测角性能有较大提升。对于宽带非平稳的LFM信号在时频域内存在交叠时传统测角算法失效的问题,论文分别在短时傅里叶变换(STFT)和威格纳-维尔分布(WVD)时频域内研究了基于霍夫(Hough)变换的单信号时频点选择算法。首先论文分别在STFT和WVD变换域内,基于经验阈值滤除噪声项时频点,并且在WVD时频域内还需要根据预白化算法移除互项时频点。然后,论文基于Hough变换移除时频域内的多信号时频点,得到单信号时频点集合,再根据同一信号的时频点对应的空间时频分布矩阵(STFD)具有相同的特征矢量的性质求出隶属于各个信号的单信号时频点集合。最后论文根据每个信号的单信号时频点分别构造平均STFD矩阵,实现DOA估计。由于论文提出的算法准确获取了隶属于每个信号的单信号时频点,所以所提算法具有较好的测角精度和角度分辨率,同时具有欠定DOA估计能力。除此之外,在STFT分布域内,所提算法还能解决多个信号相交于一点时DOA估计问题,是一个较大的创新,仿真试验和微波暗室实测验证了所提算法的有效性。

关键词： DOA估计互质阵列准平稳信号稀疏表示离格稀疏贝叶斯学习 Hough变换时频变换单源时频点

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于压缩感知的阵列信号DOA估计研究

基于压缩感知的阵列信号DOA估计研究

引用

作者：刘伟平青岛理工大学

学位级别：硕士

波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计是阵列信号处理领域中的重要研究方向之一,在雷达、电子侦察系统、通信等领域中具有广泛的应用。传统的DOA估计算法容易受到噪声的影响,在应用中存在很多的限制。压缩感知理论以一种全新的方... 详细信息

波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计是阵列信号处理领域中的重要研究方向之一,在雷达、电子侦察系统、通信等领域中具有广泛的应用。传统的DOA估计算法容易受到噪声的影响,在应用中存在很多的限制。压缩感知理论以一种全新的方式来观测和恢复信号,将该理论用于DOA估计中具有较好的估计性能,得到了学者们的广泛关注。本文在此背景下,对基于压缩感知的阵列信号DOA估计算法进行了研究,主要内容有:（1）介绍了阵列信号模型,研究了压缩感知的基本概念与稀疏信号的重构方法,在此基础上,分析了DOA估计和压缩感知理论的相同点,建立了基于压缩感知的DOA估计模型,同时指出了DOA估计和压缩感知的不同点,为后续的研究指明了方向。（2）将压缩感知理论用于准平稳信号的DOA估计中,提出了一种基于稀疏信号重构的准平稳信号DOA估计算法。对接收数据的协方差矩阵进行KR积变换、降维、去噪、实数化,从而转换为虚拟阵列信号模型。在l1-SVD算法的基础上进行改进,利用子空间的正交性确定权值,进一步增强解矢量的稀疏性,使用该加权l1-SVD算法进行稀疏信号重构,获得信源的DOA估计。仿真结果表明,与基于子空间的DOA估计算法相比,本文提出的算法的空间谱具有更尖锐的谱峰,对于距离较近的信源有较高的分辨率,在低信噪比下也具有更好的性能。（3）在上述算法的基础上,针对一般性的随机信号,提出了一种基于近似l0范数的实数化DOA估计算法（AL0-DOA）,使近似l0范数类算法可用于多快拍、存在噪声、复数运算的DOA估计中,具有较快的计算速度。引入平滑函数来近似l0范数,将无法直接求解l0范数的问题转化为平滑函数的最优化问题,可通过修正牛顿算法快速求解。仿真结果表明,AL0-DOA算法计算速度快,精度较高,可对DOA进行有效估计。

关键词： DOA估计压缩感知阵列信号处理稀疏信号重构准平稳信号近似l0范数

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

多阵联合下的信源定位算法研究

多阵联合下的信源定位算法研究

引用

作者：曾浩威南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着信源定位技术在军事国防、紧急救援和智能交通等领域的广泛应用,面对日益复杂的实际场景,传统的二步定位算法已经难以满足更高精度和分辨率的要求。因此,国内外的学者们对性能更加优越的直接定位(Direct Position Determination,DPD... 详细信息

随着信源定位技术在军事国防、紧急救援和智能交通等领域的广泛应用,面对日益复杂的实际场景,传统的二步定位算法已经难以满足更高精度和分辨率的要求。因此,国内外的学者们对性能更加优越的直接定位(Direct Position Determination,DPD)算法展开了广泛的研究。不同于二步定位算法,DPD算法无需估计中间参数,而是直接从原始接收信号中确定信源位置,因而能够更好地利用信源信号的波形特征,具有更高的定位精度。此外,与多个单天线的平台相比,多阵列的平台具有更强的抗干扰能力,且能利用更多的信息。因此本文基于多阵列平台,针对不同类型的信源信号,以提升算法的定位精度和信源分辨能力为目标,展开了多阵联合下的信源定位算法研究工作。主要工作总结如下。 1)针对非圆相位的引入带来的复杂度较高的多维搜索问题,提出了两种基于降维谱峰搜索的DPD算法,分别是降维Capon非圆信号DPD算法和降维子空间数据融合(Subspace Data Fusion,SDF)非圆信号DPD算法。这两种算法先利用信号的非圆特性扩展接收信号矢量并计算扩展协方差矩阵,然后通过构建二次优化问题并通过拉格朗日乘子法进行求解,将原先的由非圆相位和二维平面位置构成的三维谱峰搜索问题转化为仅包含二维平面位置的二维搜索问题。由于利用了信号的非圆特性,所提出算法的定位精度和信源分辨能力要优于未考虑该特性的同类型算法。 2)针对原先的Khatri–Rao(KR)降维过程及复数运算的谱峰搜索过程的复杂度较高的问题,分别提出了基于实值KR-Capon的准平稳信号DPD算法和基于实值KR-SDF的准平稳信号DPD算法。首先对每一帧接收信号的协方差矩阵进行矢量化,利用信号的准平稳特性减弱未知噪声的影响并得到新的接收信号矩阵。然后,为减少一些不必要的运算,对原先KR降维过程中的降维矩阵进行了改进,并引入酉变换的思想将复数运算转换为实数运算。最后分别基于Capon-DPD算法和SDF-DPD算法的思想构造谱函数。与未考虑信号的准平稳特性的同类型算法相比,所提出算法能够获得更优越的估计性能和同时估计更多的信源。 3)针对整体空间平滑的解相干思路造成的自由度损失较大的问题,提出了基于四阶累积量的非高斯多径信号定位算法。该算法考虑了非高斯信号的特征,基于四阶累积量的分簇处理思路,将杂糅在一起的多信源多径信号分离成彼此互不相干的单信源多径信号簇。然后分别对每个多径信号簇进行解相干并估计出该多径信号簇的所有到达角度和对应的功率值,以根据功率值的大小确定直达径;接着在多重信号分类算法的基础上得到改进的子谱函数,以抑制信源数和反射径数较多时不同信源的多条反射径交汇引起的伪峰;最后融合所有的子谱函数,得到最终的谱函数。相比于基于二阶累积量的SDF-DPD算法,该算法不仅能避免使用空间平滑类方法进行整体解相干时自由度损失较大的问题,还能抑制不同信源的多条反射径交汇产生的伪峰,因而能够更好地应对信源数较多的场景。

关键词：信源定位直接定位多阵列非圆信号准平稳信号多径信号非高斯信号

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于新型嵌套阵列的DOA估计方法研究

基于新型嵌套阵列的DOA估计方法研究

引用

作者：李政翰深圳大学

学位级别：硕士

阵列孔径与自由度是影响天线阵列信号处理精度的重要因素,增大阵列有效孔径,提高阵列自由度能是够改进空域信号处理精度的重要方法。一些经典的波达方向(Direction-of-Arrival,简称DOA)估计算法通常采用均匀线阵(Uniform linear array,... 详细信息

阵列孔径与自由度是影响天线阵列信号处理精度的重要因素,增大阵列有效孔径,提高阵列自由度能是够改进空域信号处理精度的重要方法。一些经典的波达方向(Direction-of-Arrival,简称DOA)估计算法通常采用均匀线阵(Uniform linear array,简称ULA)、均匀圆阵(Uniform circular array,简称UCA)等常规的阵列结构,但这些结构最大的缺陷在于阵列孔径。因此,如何通过设计新型阵列结构来扩展阵列孔径,提高自由度,引起了广泛的关注。本文研究了一种新型阵列结构,并利用该结构所产生的虚拟阵列研究了基于Khatri-Rao(KR)子空间的DOA估计方法。本文提出了一种新型嵌套阵列结构,该结构可以有效扩展阵列孔径,提高自由度,从而提高参数估计的精度以及可探测的最大信号源数目。具体而言,该结构由均匀线阵和非均匀线性阵列组成,并且所有的传感器处于同一直线上。整个阵列是由L(L=M+N)个传感器构成,其中M个传感器构成均匀线阵,阵元间距为d,其余N个传感器构成非均匀线阵,阵元间距为{2M,2M+1,,2M+N-2}d,均匀线阵与非均匀线阵之间的间距为Md。本文研究表明,该阵列结构具有长度为8M-1的连续虚拟阵元,范围是[-(4M-1),4M-1]。通过多组准平稳信号下的仿真实验,充分验证了本文所提出的阵列结构在阵列孔径扩展方面的有效性。此外,为了降低算法的计算复杂度,本文利用所提出的阵列结构实现准平稳信号条件下低复杂度的DOA估计。该方法基于ESPRIT方法原理,利用Khatri-Rao积的性质,得到KR子空间。在划分子阵时,由于所提出的新型嵌套阵列的虚拟阵列并不是完全连续的,因此本文提供了两种划分子阵的方式,通过求解两个子阵之间的相位差,得到估计角度,实现准平稳信号下欠定的DOA估计。因为避免了谱搜索的方式进行估计角度,因此大大地降低了估计过程的计算复杂度。

关键词： DOA估计嵌套阵列准平稳信号 KR子空间低复杂度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：