DOA方法在OFDM目标信号波束成形及抑制共道干扰中的应用

针对多目标系统中的OFDM信号波束成型问题，研究了共道干扰环境下的OFDM的频率选择性多径信号模型，根据OFDM信号的特征即基于同中心频率循环平稳信号相关函数的不同，讨论利用一种具有阵列扩展能力抑制共道干扰的DOA方法，并以估计出的干扰环境中的信号来向进行波束成型．理论分析和计算机仿真实验均表明了应用在OFDM信号波束成型中的DOA方法是可行的，并且较充分地抑制了共道干扰（CCI）．     

基于子空间跟踪的波束形成算法

在期望信号方向发生变化或未知的情况下，为了获得较理想的波束形成，基于ESPRIT(借助旋转不变技术估计信号参数)方法，借助受限摄动子空间跟踪算法，提出了一种改进的波束形成算法．由于该算法采用子空间跟踪技术，对期望信号导向矢量能实时跟踪，从而能抑制时变信号的指向误差．计算机仿真结果表明，该算法获得的结果与已知期望信号方向理想情况下的波束形成结果相近．     

基于改进MUSIC算法的矢量水听器阵列波达方向估计

介绍了改进的MUSIC算法在矢量水听器阵波达方向估计中的应用,并描述了该算法的原理及应用过程.计算机仿真的结果表明,改进的MUSIC算法既能够有效地估计出独立信号源的DOA,也能有效地估计出相关信号源和相隔比较近的小角度差信号源的DOA,从而证明了这种改进MUSIC算法的合理性.     

MUSIC波达方向估计算法的改进及仿真试验

MUSIC算法是一种子空间分解算法,它的各种性能已被广泛研究.在信号波达方向估计领域,MUSIC算法的应用,形成了MUSIC波达方向估计算法.实际应用中,MUSIC波达方向估计算法,拥有超分辨能力的同时,也存在原理性缺点——MUSIC空间谱不能反映目标信号的相对强度.文中在前人工作的基础上,对MUSIC波达方向估计算法进行理论分析,提出了有效的改进方法,并通过仿真试验证实了分析的正确性.     

矢量水听器阵列MUSIC估计算法研究

矢量水听器由声压传感器和质点振速传感器复合而成,可以空间共点、同步测量声压和质点振速的各正交分量.采用矢量水听器均匀线阵研究了利用MUSIC算法对声源进行方位估计,对该算法进行了理论推导,并对数据协方差矩阵进行本征分解,获得了信号的空间谱估计.通过几个仿真对比试验,得出了该算法在多种条件下的高分辨方位估计性能.仿真结果表明,在SNR=10 dB条件下,相对于常规波束形成器输出,MUSIC空间谱的主波束宽度锐化了12.6°,旁瓣降低了22 dB左右,利用该算法可提高对信号源的定向精度及对多目标的分辨能力.     

GPS微弱信号捕获跟踪算法

在GPS微弱信号捕获算法设计中,为提高捕获灵敏度,采用相干积分与非相干积分结合的方式消除数据码长度对相干积分增益的影响,采用差分相干积分减小非相干积分中的平方衰耗。为了提高信号捕获速度和精度,利用FFT工具进行伪码与载波频率捕获,采用延迟锁定环(DLL)与锁相环(PLL)实现GPS微弱信号的跟踪。最后对GPS微弱信号的捕获跟踪算法进行仿真实现。应用结果表明:通过仿真技术能有效地复现出捕获和跟踪载噪比为25dB.Hz-1的GPS微弱信号,差分相干积分捕获灵敏度比相干-非相干积分高0.8dB,频率捕获误差小于1.25Hz,码捕获误差小于0.1码元。     

基于四元数的声压振速联合方位估计算法

常规MUSIC波达方向估计算法的缺点是不能处理相干信号.针对这一情况,文中引入了四元数理论,建立了二维矢量水听器的四元数输出模型,并在此基础上提出了一种声矢量阵声压振速联合方位估计算法.与常规MUSIC方位估计算法相比,该算法利用了四元数紧凑的数据表达形式和较强的正交性约束能力,降低了内存需求和运算复杂度,在不经过任何预处理的情况下可以分辨相干目标.同时,由于利用了声压振速的组合指向特性,算法抗各向同性干扰的能力较强.仿真实验证明了算法的有效性.     

一种多辐射源角度跟踪算法

为解决对多辐射源同时进行角度跟踪的问题,提出了一种将求根的正交传播算子方法(OPM)与零点跟踪相结合的新算法,实现了迭代的角度估计和自动关联.新算法引入了2个可变参数——遗忘因子和多项式方程阶数,通过调节这2个参数改变算法的性能,从而适应信噪比和目标角速度变化的信号环境.仿真结果表明,与传统方法相比,提出的算法具有更好的跟踪性能和灵活性,当信噪比高于0 dB时,其跟踪均方根误差小于0.15°.     

基于WVD-MUISC算法的单矢量水听器DOA估计

针对MUSIC算法在非平稳噪声背景下DOA估计性能下降和信源个数受限的问题,利用空间时频分布（spatial time-frequency distribution ,STFD）,选择时频点构造时频相关矩阵,替代MU-SIC算法中的相关矩阵,设计了单矢量水听器DOA估计的WVD-MUSIC算法,通过仿真验证了新方法在噪声抑制能力、空间分辨能力和多目标分辨能力优于原方法。     

基于窄相关的GPS多径误差抑制性能分析

在分析多径信号相关器模型基础上,推导了多径效应导致的码相跟踪误差与多径信号参数的关系式,表明多径引起的跟踪误差与相关器的间隔、多径信号的相对幅度、延迟和相位等4个参数有着严格的解析关系,相关器的间隔越小的窄相关器具有越强的多径误差抑制能力.仿真结果与理论推导吻合,最后分析了窄相关器的局限性.     

基于自适应算法的单矢量传感器抗相干干扰

将矢量传感器组合指向性vs的零点对准已知的相干干扰方向,获得"干净"的目标信号,然后结合自适应算法抵消矢量传感器原始数据中各通道的相干干扰,达到抗相干干扰的目的.文中阐述了方法的原理,进行了多种情况下的仿真,并给出实验结果.仿真和实验结果表明该方法能有效抑制方位已知的相干干扰.     

基于循环谱包络的共信道多信号参数估计

为解决通信侦察中非协作接收机接收的信号受共信道信号干扰的问题,提出了一种基于循环谱包络的多信号载频、码片时宽估计算法.该算法不需要伪随机码等先验信息,可实现对时频重叠的多循环平稳信号参数的盲估计.由于该参数估计算法是在非零循环频率上进行搜索,故可以有效地减少平稳噪声和干扰的影响,适用于低信噪比的情况.仿真实验表明,当双信号功率比为1∶1且信噪比为-9 dB时,该算法对载频估计的正确率可达100%;当信噪比为-4 dB时,对码片时宽估计的正确率可达99%.     

用特殊训练符号的MIMO-OFDM信道估计算法

提出了一种使用特殊训练符号的MIMO-OFDM系统时域LS信道估计的改进算法.采用插零的恒包络指数序列作为训练符号,可以使系统获得较理想的峰平比(PAPR),并能减少码间干扰(ISI)的影响.仿真结果表明,恒包络训练符号比随机训练符号具有很大的优势,在信噪比为20 dB时,利用恒包络训练符号的信道估计算法比利用随机训练符号的算法均方误差(MSE)降低15 dB;在采用特殊训练符号的前提下,改进算法相对传统算法也表现出较大的优越性,信噪比为25 dB时,改进算法的MSE要比传统算法低10 dB.     

阵列误差对无源探测快速测向性能的影响

为了定量分析存在方向图误差、位置误差、互耦误差、通道误差4种阵列误差的情况下,非合作无源探测系统的快速测向性能,通过矩阵范数与泰勒级数等理论分析,估计了无阵列误差时目标方向映射角的偏差范围,研究了阵列误差对阵列波束形成的影响,计算了存在阵列误差时目标方向映射角的估计偏差范围,得出并证明了较小阵列误差对方向映射角的估计方差几乎无影响的结论.仿真结果表明:阵列误差引起的最大波束幅度相对偏差为6.5%、信噪比为-20 dB时,16元等距线阵的最大方向映射角估计偏差与均方差均小于0.015 rad,与理论分析结果相符.     

自适应天线系统中MUSIC算法的研究及其仿真分析

本文基于自适应天线系统中的辨识信号到达方向AOA(Angle of Arrival)关键问题,研究了其实现的MUSIC算法的原理,并通过MATLAB仿真分析,结果表明,接收信号个数必须小于阵元数才能用MUSIC算法进行波达方估计,MUSIC算法对于波达方向估计的分辨率在接近90°处为5°左右,在接近0°~180°处为5°~7°。     

阵列天线DOA估计中MUSIC算法性能综合分析

阵列信号处理是现代信号处理中的一个重要分支,而信源定位又是阵列信号处理中的重要应用.常规的子空间算法———MUSIC算法可对到达角(DOA)实现超分辨估计.然而,MUSIC算法的超分辨率是在阵列信号模型精确条件下得到的,阵元数、阵元间距、信噪比、快拍数等因素对MUSIC算法的分辨率都会产生一定的影响.本文通过仿真,综合分析了阵元数、阵元间距、信噪比、快拍数等因素对MUSIC算法的分辨率产生的影响,同时表明了,快拍数相对其它参数对MUSIC算法分辨率的影响要小.     

单矢量水听器改进MUSIC算法的噪声抑制性能研究

针对MUSIC算法在相干噪声背景下估计目标方位性能下降的问题,利用酉变换的空时相关矩阵（unitary spatio-temporal correlation matrice—USTCM）,替代MUSIC算法中的数据协方差矩阵,设计了单矢量水听器的USTC-MUSIC算法,通过仿真验证了新方法不论噪声是不相干或相干,其噪声抑制能力和目标分辨能力均优于原方法.     

基于矢量传感器阵列的二维波达方向估计研究

矢量水听器由声压传感器和质点振速传感器复合而成,可以空间共点、同步测量声压和质点振速的各正交分量.相对于声压水听器阵来说,矢量阵获取声场中更多的信息,利用矢量阵所获得的速度场的信息可去除目标方位估计中的模糊.多重信号分类(MUSIC)算法是通过对数据协方差矩阵进行本征分解获得信号空间谱估计的方法.文中采用矢量水听器均匀线阵研究了利用MUSIC算法对声源进行二维角度估计,通过对声压水听器和矢量水听器阵MUSIC算法的仿真对比得出结论:声矢量阵比声压阵具有更好的波达方向估计性能.另外,文中还采用空间平滑技术对相关信号源进行解相关从而得到良好的二维波达方向估计性能.     

基于简化差分相干积累的北斗B1频点信号精捕获算法

北斗卫星信号的捕获速度、灵敏度及精度将直接影响接收机的性能指标.本文提出了一种提高北斗导航卫星B1频点信号检测信噪比的精捕获算法,该算法基于简化差分相干积累（SDCI）的短时匹配滤波器（STMF）和快速傅里叶变换（FFT）运算（STMF-FFT）.为了保证在降低FFT运算量和提高信号检测概率的条件下,获得更精确的多普勒频率估计,采用逼近效果较好的切比雪夫线性最小二乘曲线拟合法得到多普勒频移的精确化估计值.理论分析和仿真验证表明：本文提出的SDCI算法比非相干积累算法获得的检测信噪比高约3.2 dB.     

多分量相移键控信号码速率盲估计

为解决单通道接收机同时截获到同一频带范围内的多分量相移键控信号的参数估计问题,提出了一种不经信号分离直接提取各独立信号分量码速率的盲估计算法.从理论上推导了多分量相移键控信号的二阶共轭循环自相关具有线性特性,因此可以不受干扰地提取各信号分量的码速率;进而提出了简单而有效的谱峰增强方法,与基于二阶共轭循环自相关获得的谱峰相比,用此法获得的谱峰更为清晰.仿真实验表明:用提出的算法,当双分量信号功率比为1:1且信噪比为-5 dB时,码速率估计的正确率可达98％;尤其是在单分量环境下,该算法比现有算法的性能提高4 dB以上.