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应用声学 2025年

作者：明超牛海强李整林郭永刚甘维明中国科学院声学研究所南海研究站中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室中山大学海洋工程与技术学院南方海洋科学与工程广东实验室陵水海洋信息海南省野外科学观测研究站

基于压缩感知理论的稀疏重构方法容易受网格失配的影响，导致其性能下降。此外，这类方法的计算复杂度较高，难以满足实时应用的要求。相比之下，有限新息率(Finite rate innovation， FRI)重构方法在解决网格失配问题和提升计算效率方... 详细信息

基于压缩感知理论的稀疏重构方法容易受网格失配的影响，导致其性能下降。此外，这类方法的计算复杂度较高，难以满足实时应用的要求。相比之下，有限新息率(Finite rate innovation， FRI)重构方法在解决网格失配问题和提升计算效率方面具有明显优势。实际的水声信号通常是宽带信号，而现有的FRI重构方法多基于窄带信号的假设，未深入研究宽带信号的方位估计问题。针对这一问题，该文提出一种基于多项式比值模型的宽带信号FRI方位估计方法，该方法首先通过一种基于矩阵极分解的宽带聚焦算法，将所有频率的接收信号聚焦到同一个参考频率上，随后使用FRI方法对聚焦后的信号进行方位估计。与传统基于相干信号子空间的方位估计方法相比，该方法无需预先估计目标方位，数值仿真和实验结果表明，该方法可以实现高效率且相对准确的方位估计。

关键词：到达方向估计宽带信号有限新息率

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结合有限新息率重构的水声宽带信号方位估计方法

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应用声学 2025年第2期44卷 423-433页

作者：明超牛海强李整林郭永刚甘维明中国科学院声学研究所南海研究站海口570105 中国科学院声学研究所声学与海洋信息全国重点实验室北京100190 中山大学海洋工程与技术学院珠海519000 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 陵水海洋信息海南省野外科学观测研究站陵水572423

基于压缩感知理论的稀疏重构方法容易受网格失配的影响,导致其性能下降。此外,这类方法的计算复杂度较高,难以满足实时应用的要求。相比之下,有限新息率(FRI)重构方法在解决网格失配问题和提升计算效率方面具有明显优势。实际的水声信... 详细信息

基于压缩感知理论的稀疏重构方法容易受网格失配的影响,导致其性能下降。此外,这类方法的计算复杂度较高,难以满足实时应用的要求。相比之下,有限新息率(FRI)重构方法在解决网格失配问题和提升计算效率方面具有明显优势。实际的水声信号通常是宽带信号,而现有的FRI重构方法多基于窄带信号的假设,未深入研究宽带信号的方位估计问题。针对这一问题,该文提出一种基于多项式比值模型的宽带信号FRI方位估计方法,该方法首先通过一种基于矩阵极分解的宽带聚焦算法,将所有频率的接收信号聚焦到同一个参考频率上,随后使用FRI方法对聚焦后的信号进行方位估计。与传统基于相干信号子空间的方位估计方法相比,该方法无需预先估计目标方位,数值仿真和实验结果表明,该方法可以实现高效率且相对准确的方位估计。

关键词：到达方向估计宽带信号有限新息率

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宽带信号的数字测向算法研究

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南京航空航天大学学报 2005年第3期37卷 335-340页

作者：林以猛刘渝张映南南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016

数字测向是电子侦察领域的一项重要内容。本文介绍了多基线测向算法,对其解模糊原理及范围作了深入分析,并给出了常见宽带信号的数字鉴相算法。该算法对这些宽带信号采用非线性变换,将其变为常规信号后进行处理,估计出该宽带信号的方向... 详细信息

数字测向是电子侦察领域的一项重要内容。本文介绍了多基线测向算法,对其解模糊原理及范围作了深入分析,并给出了常见宽带信号的数字鉴相算法。该算法对这些宽带信号采用非线性变换,将其变为常规信号后进行处理,估计出该宽带信号的方向。本算法在较低信噪比条件下仍有较高精度。

关键词：数字测向多基线测向宽带信号数字鉴相解相位模糊

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宽带信号广义谱相关子空间拟合二维来波方向估计

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西安交通大学学报 2000年第12期34卷 15-19页

作者：金梁王文杰蒋伯峰殷勤业解放军信息工程大学郑州450002 西安交通大学

提出了一种新的宽带信号二维来波方向 (DOA)估计方法———二维广义谱相关子空间拟合方法 .该方法充分利用循环相关运算可以将时延变换为相移这一性质 ,结合一维GSC SSF方法和DOA矩阵方法的基本思想 ,可以方便、有效地对各种带宽的信号... 详细信息

提出了一种新的宽带信号二维来波方向 (DOA)估计方法———二维广义谱相关子空间拟合方法 .该方法充分利用循环相关运算可以将时延变换为相移这一性质 ,结合一维GSC SSF方法和DOA矩阵方法的基本思想 ,可以方便、有效地对各种带宽的信号进行二维DOA估计 .理论分析与仿真结果表明 ,该方法既继承了循环平稳谱估计方法在信号选择性、测向精度、分辨率、过载能力、检测能力等方面的优势 ,又具有DOA矩阵方法无需二维谱峰搜索和参数配对的特点 ,具有很好的实用性 .

关键词：阵列处理来波方向宽带信号空间谱二维来波空间

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宽带信号子空间谱估计修正方法的研究

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电子科技大学学报 2006年第4期35卷 454-457页

作者：崔怀林冯西安李志舜西北工业大学航海学院电子与通信工程系西安710072

提出了信号子空间维数估计法、噪声子空间加权法和扩展MUSIC法三种修正的宽带信号子空间谱估计方法,它们均有效地解决了宽带信号子空间谱估计法所存在的信号子空间维数扩展问题。信号子空间维数估计法用包含信号99.9%以上功率的特征值... 详细信息

提出了信号子空间维数估计法、噪声子空间加权法和扩展MUSIC法三种修正的宽带信号子空间谱估计方法,它们均有效地解决了宽带信号子空间谱估计法所存在的信号子空间维数扩展问题。信号子空间维数估计法用包含信号99.9%以上功率的特征值数目来估计信号子空间维数,正确地划分了子空间。噪声子空间加权法和扩展MUSIC法不用划分子空间,而是给噪声子空间特征向量或全空间特征向量加权,减小了子空间维数扩展的影响。仿真实验结果表明:三种修正方法是有效的,并具有良好的统计性能。

关键词：宽带子空间谱估计子空间维数扩展谱估计宽带信号

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宽带信号方位估计的改进RSS方法

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系统工程与电子技术 2010年第1期32卷 1-4页

作者：侯云山黄建国金勇西北工业大学航海学院陕西西安710072

为了降低宽带信号旋转信号子空间(rotational signal subspace,RSS)方位估计算法的运算量和分辨门限,针对中心对称阵列,将实值处理过程和信号子空间缩放MUSIC(SSMUSIC)方法引入宽带信号方位估计,提出了一种宽带信号方位估计新方法。该... 详细信息

为了降低宽带信号旋转信号子空间(rotational signal subspace,RSS)方位估计算法的运算量和分辨门限,针对中心对称阵列,将实值处理过程和信号子空间缩放MUSIC(SSMUSIC)方法引入宽带信号方位估计,提出了一种宽带信号方位估计新方法。该方法首先使用左实变换矩阵将双向平滑后的各个频率子带的数据协方差矩阵变换为实数矩阵,从而大大降低了运算量;然后使用RSS方法选取聚焦矩阵对各个频率子带的实协方差矩阵进行变换,得到同一参考频率点的数据协方差阵;最后利用基于子空间斜投影的SSMUSIC算法进行一维搜索来求得各个目标的方位角。仿真实验结果表明,该方法比常规宽带RSS方法运算量小,且具有更低的分辨门限和更小的均方误差。

关键词：宽带信号实值处理聚焦矩阵旋转信号子空间 SSMUSIC

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宽带信号近似最大似然方位估计快速算法

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航空学报 2008年第5期29卷 1264-1268页

作者：金勇黄建国张立杰西北工业大学航海学院陕西西安710072

针对短采样宽带信号近似最大似然方位估计(AML)计算量大的问题,将马尔可夫蒙特卡罗(MC-MC)方法与近似最大似然方位估计相结合,提出一种基于完美抽样的近似最大似然方位估计快速算法(PAML)。该算法将AML算法的空间谱函数作为信号的概率... 详细信息

针对短采样宽带信号近似最大似然方位估计(AML)计算量大的问题,将马尔可夫蒙特卡罗(MC-MC)方法与近似最大似然方位估计相结合,提出一种基于完美抽样的近似最大似然方位估计快速算法(PAML)。该算法将AML算法的空间谱函数作为信号的概率分布函数,并利用完美抽样方法从该概率分布函数中抽样。与AML和遗传算法的对比实验研究表明,两目标情况下PAML算法在中低信噪比条件下的估计性能与AML和遗传算法性能相当,而计算量分别是二者的1/24和1/3。随着目标个数的增加,PAML算法的计算量优势将更加明显。

关键词：宽带信号短采样近似最大似然估计完美抽样计算复杂度方位估计

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一种新的基于稀疏表示的宽带信号DOA估计方法

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电子与信息学报 2015年第12期37卷 2935-2940页

作者：赵永红张林让刘楠解虎西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

该文提出一种基于稀疏表示的宽带信号波达方向(DOA)估计方法,解决稀疏表示方法在宽带信号DOA估计中由于基矩阵维数过大而使算法存储量和重构计算量大的问题。用单一频点的基矩阵代替频率和角度联合构建的基矩阵,使基矩阵的列数仅相当于... 详细信息

该文提出一种基于稀疏表示的宽带信号波达方向(DOA)估计方法,解决稀疏表示方法在宽带信号DOA估计中由于基矩阵维数过大而使算法存储量和重构计算量大的问题。用单一频点的基矩阵代替频率和角度联合构建的基矩阵,使基矩阵的列数仅相当于一个频点处冗余基矩阵的列数,大大降低了稀疏重构方法的存储量和计算量。该方法首先对各频点的频域数据进行聚焦处理,将不同频率的数据堆叠到参考频率上并建立参考频率处的基矩阵,然后建立聚焦后的稀疏表示模型进行DOA估计,并采用奇异值分解进一步降低算法的运算量,最后给出残差门限的选择方法。该算法不仅适用于非相关信号,也可直接处理相关信号而不需要任何的去相关运算,且具有高的检测概率和估计精度,仿真实验和分析验证了该方法的有效性。

关键词：波达方向估计稀疏表示宽带信号相关信号

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利用宽带信号统计的鱼群资源量反演方法

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声学学报 2020年第4期45卷 545-553页

作者：梁镜许枫马龙双张纯中国科学院声学研究所 100190 中国科学院大学北京100049

针对鱼群资源量反演问题,建立了一种基于宽带回波信号统计的反演方法。首先考虑自然状态下鱼群活动的随机性,并通过回波信号波形简化,实现了对鱼群宽带回波脉冲压缩输出信号的建模。然后以信号强度变异系数作为统计特征量,完成了统计特... 详细信息

针对鱼群资源量反演问题,建立了一种基于宽带回波信号统计的反演方法。首先考虑自然状态下鱼群活动的随机性,并通过回波信号波形简化,实现了对鱼群宽带回波脉冲压缩输出信号的建模。然后以信号强度变异系数作为统计特征量,完成了统计特征量与鱼群资源量的数值关系模型的推导。仿真与海试实验结果表明该方法能有效实现鱼群资源量的反演,且比已有的窄带反演方法误差更小、统计所需样本更少。与主流的回波积分法相比,该方法不依赖鱼群先验知识,且无需计算声呐信号的绝对声学量,具有很好的应用潜力。

关键词：脉冲压缩宽带信号反演方法统计特征量输出信号反演问题先验知识积分法

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波达方向估计中的宽带信号个数检测新方法

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电波科学学报 2015年第5期30卷 1009-1016页

作者：甄佳奇王志芳丁群黑龙江大学电子工程学院哈尔滨150080

在进行波达方向估计时,往往要对信号个数进行判断,传统的宽带信号个数检测方法需要在每个频点上进行多次采样,否则无法正确完成测向.针对此问题,提出了一种基于Bootstrap准则实现的宽带信号个数检测新方法.将宽带信号划分为若干个互不... 详细信息

在进行波达方向估计时,往往要对信号个数进行判断,传统的宽带信号个数检测方法需要在每个频点上进行多次采样,否则无法正确完成测向.针对此问题,提出了一种基于Bootstrap准则实现的宽带信号个数检测新方法.将宽带信号划分为若干个互不重叠的子带部分,之后对每个子带信号进行特征分解,利用特征值对相应的特征向量进行加权,再通过Bootstrap准则构造新的信号重采样矩阵,用聚类的方法判断出该子带上的信号个数,最后将各个子带上的结果进行综合判断出宽带信号个数.所提方法回避了聚焦的过程,且在非高斯噪声背景下也有较高的估计成功概率,尤其是在小快拍数下有着较好的估计性能,仿真结果证明了该方法的性能.

关键词：波达方向估计宽带信号信号个数 Bootstrap准则

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