本论文的主要工作是基于DSP系统实现无线信号到达方位角(DOA,Direction of Arrival)解算。本课题采用实数化多重信号分类(MUSIC,Multiple Signal Classical)算法作为测向理论,并提出低复杂度、低运算量的实数化谱峰搜索过程。算法仿真...
详细信息
本论文的主要工作是基于DSP系统实现无线信号到达方位角(DOA,Direction of Arrival)解算。本课题采用实数化多重信号分类(MUSIC,Multiple Signal Classical)算法作为测向理论,并提出低复杂度、低运算量的实数化谱峰搜索过程。算法仿真结果表明实数化MUSIC算法测向准确,计算量、实现复杂度低,适合工程实现。
DSP系统硬件平台采用DSP (Digital Signal Processor)为主处理器,FPGA (Field Programmable Gate Array)为协处理器,DDR2、FLASH为辅助功能芯片的设计。DSP选用德州仪器公司的TMS320C6454芯片作为运算核心,完成算法的主要计算;FPGA采用Altera公司的EP2S60F1020芯片作为主要逻辑核心,完成芯片功能调度。DDR2主要实现算法数据的存取,FLASH作为程序固化、加电/复位自引导专用芯片。对系统数字信号处理核心DSP的设计还包括以下底层驱动设计:HPI接口、程序永久固化、DSP加电/复位自引导、看门狗自动复位等。软件系统中的数据调度以HPI接口为基础。程序永久固化解决DSP掉电无法保存可执行程序问题。DSP掉电、复位时,加电/复位自引导驱动完成可执行程序的自动加载、运行。看门狗自动复位驱动实时监测DSP系统内部运行正确性,当出现错误时,该驱动将会使DSP系统自动复位,保证软件正确运行。
DSP系统软件设计的主要工作是实现实数化MUSIC算法移植,其主要内容包括MUSIC算法程序设计、程序定点化、HPI数据调度策略设计、程序优化。实数化MUSIC程序设计分为3大模块:协方差矩阵计算、特征值分解、谱峰搜索。本文针对HPI接口设计了灵活的数据调度策略,满足各个功能模块的数据需求。本论文还采用了用存储换效率的存表设计、结合EDMA使用的乒乓缓存设计,降低计算复杂度。最后进行实际外场试验,测向试验结果表明了本课题系统测向准确度高,稳定性强。
超宽带测向系统中,天线体积受限严重影响到系统的测向精度和解模糊能力,且天线阵列的孔径限制着阵列最多能分辨的目标信号个数,而一些优秀的算法如空间平滑算法和旋转不变子空间(estimation of signalparameters via rotational invaria...
详细信息
超宽带测向系统中,天线体积受限严重影响到系统的测向精度和解模糊能力,且天线阵列的孔径限制着阵列最多能分辨的目标信号个数,而一些优秀的算法如空间平滑算法和旋转不变子空间(estimation of signalparameters via rotational invariance technique,ESPRIT)算法损失了天线阵列孔径。针对这些问题,在传统的四阶累积量多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法基础上提出了一种改进的算法。该算法根据四阶累积量矩阵构成的规律,去除了原四阶累积量矩阵的数据冗余,有效地减小了运算时间,为其实际应用提供了必要条件。计算机仿真和实测数据仿真的结果表明,本改进算法可以快速地实现虚拟阵列扩展,同时对有色高斯噪声也有一定的抑制作用。
本文主要应用DOA估计的子空间法多重信号分类算法(Multiple Signal Classification,MUSIC),对比分析了60元C60笼形规则阵列和随机分布阵列DOA估计的性能,旨在探讨设计具有高分辨率DOA估计性能阵列的可行性。仿真结果表明:在没有噪声的...
详细信息
本文主要应用DOA估计的子空间法多重信号分类算法(Multiple Signal Classification,MUSIC),对比分析了60元C60笼形规则阵列和随机分布阵列DOA估计的性能,旨在探讨设计具有高分辨率DOA估计性能阵列的可行性。仿真结果表明:在没有噪声的情况下,随机阵列DOA估计效果和规则阵列估计效果几乎没有区别,而在有噪声的情况下,随机阵列的DOA估计效果明显变差。
首先用基于几何绕射理论的GTD(Geometrical theory of diffraction)模型来精确描述雷达目标的高频电磁散射特性;同时,提出一种可应用于目标识别的散射中心特征提取快速算法:基于传播算子(Propagator)的多重信号特征算法(PM-MUSIC)。其...
详细信息
首先用基于几何绕射理论的GTD(Geometrical theory of diffraction)模型来精确描述雷达目标的高频电磁散射特性;同时,提出一种可应用于目标识别的散射中心特征提取快速算法:基于传播算子(Propagator)的多重信号特征算法(PM-MUSIC)。其核心思想是利用传播算子法快速计算出噪声子空间,取代了原MUSIC方法中利用特征值分解获取噪声子空间的矩阵分解步骤。通过计算量的比较,说明PM-MUSIC算法较原MUSIC方法有效提高了运算效率。最后,仿真实验表明,PM-MUSIC算法在快速估计的基础上,仍具有良好的精度和较高的分辨率,可有效地提取以边缘绕射等为主要散射形式的隐身目标的散射中心。
暂无评论