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信号稀疏表示下的空域-极化域参数估计

吉林大学学报（工学版） 2020年第3期50卷 1106-1112页

作者：司伟建王炎哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001 北京无线电测量研究所北京100854

为提高二维波达方向(DOA)和极化参数的估计精度,利用入射电磁波信号在空域分布的稀疏性,提出了一种基于信号稀疏表示的空域-极化域参数估计新方法。首先,利用基于中心共点的偶极子和磁环对阵列接收到的电场分量和磁场分量,构建了不包含... 详细信息

为提高二维波达方向(DOA)和极化参数的估计精度,利用入射电磁波信号在空域分布的稀疏性,提出了一种基于信号稀疏表示的空域-极化域参数估计新方法。首先,利用基于中心共点的偶极子和磁环对阵列接收到的电场分量和磁场分量,构建了不包含极化参数的新的协方差矩阵。然后,将该协方差矩阵矢量化,得到其矢量形式的稀疏表示模型,并通过稀疏重构算法获得了波达方向估计结果。最后,结合电场数据分量与磁场数据分量的互协方差矩阵,构建包含极化参数的矢量化观测数据模型,并采用全局最小二乘法计算得到入射信号的极化参数估计结果。计算机仿真结果表明,本文算法可以有效地估计入射信号的波达方向和极化参数,具有较高的估计精度和较强的角度分辨能力。

关键词：信息处理技术阵列信号处理极化敏感阵列波达方向估计信号稀疏表示全局最小二乘法

基于位移控制的MTMD对地震下结构加速度的影响评价

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振动与冲击 2003年第1期22卷 16-19,25页

作者：李春祥熊学玉司伟建上海交通大学建筑工程与力学学院上海200030 同济大学土木工程学院上海200092

基于设置五种MTMD(被称为MTMD -1～MTMD -5 )结构的传递函数和动力放大系数 (DMF)统一表达式 ,定义了五种MTMD的优化准则 [最大动力放大系数的最小值的最小化 (被称为Min .Min .Max .DMF) ]。根据优化得到的五种MTMD的最优频率间隔、平... 详细信息

基于设置五种MTMD(被称为MTMD -1～MTMD -5 )结构的传递函数和动力放大系数 (DMF)统一表达式 ,定义了五种MTMD的优化准则 [最大动力放大系数的最小值的最小化 (被称为Min .Min .Max .DMF) ]。根据优化得到的五种MTMD的最优频率间隔、平均阻尼比和调谐频率比 ,建立了多自由度 (MDOF)结构———MTMD -1～MTMD -5系统的动力分析方程。使用Wilson -θ法对分别在EL -Centro/TaftTianjin/Shanghai地震波作用下的 2 2层钢结构———MTMD -1～MTMD -5系统进行动力分析以评价基于位移控制的MTMD对结构加速度响应的影响。

关键词：振动控制地震多重调谐质量阻尼器时域分析结构振动建筑物 MTMD结构加速度

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基于谱函数二阶导数的波达方向估计算法

系统工程与电子技术 2011年第7期33卷 1433-1437页

作者：司伟建蓝晓宇哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对传统多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法在低信噪比(signal noise ratio,SNR)、小快拍数或是信号源相近等复杂信号环境下分辨率严重下降这一问题,提出了一种改进的MUSIC算法。通过对空间谱函数求二阶导数,可... 详细信息

针对传统多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法在低信噪比(signal noise ratio,SNR)、小快拍数或是信号源相近等复杂信号环境下分辨率严重下降这一问题,提出了一种改进的MUSIC算法。通过对空间谱函数求二阶导数,可以在波达方向(direction of arrival,DOA)附近形成尖锐的负向谱峰。计算机仿真试验表明,与传统MUSIC算法相比,新方法在低SNR、小快拍数下对空间分布很近的信号有更好的分辨率。

关键词：波达方向多重信号分类分辨率二阶导数

稀疏极化敏感阵列的波达方向和极化参数联合估计

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电子与信息学报 2016年第5期38卷 1129-1134页

作者：司伟建周炯赛曲志昱哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

该文采用稀疏分布极化敏感阵列(SD-PSA),研究了多目标波达方向(DOA)和极化参数的估计问题。首先建立稀疏极化敏感阵列信号模型;然后利用阵列的空间旋转不变性运用ESPRIT算法得出信号的高精度周期性模糊多值DOA估计;同时利用子阵列导向... 详细信息

该文采用稀疏分布极化敏感阵列(SD-PSA),研究了多目标波达方向(DOA)和极化参数的估计问题。首先建立稀疏极化敏感阵列信号模型;然后利用阵列的空间旋转不变性运用ESPRIT算法得出信号的高精度周期性模糊多值DOA估计;同时利用子阵列导向矢量之间的关系得出信号的极化信息和DOA的无模糊粗估计;最后利用DOA粗估计值解模糊,得到信号的高精度无模糊DOA估计。该文所提阵列的阵元间距大于半个波长距离,扩展了阵列2维物理孔径,一定程度上降低了阵元间的互耦影响,相应的信号DOA估计精度大大提高。仿真实验结果验证了该算法对信号DOA和极化参数估计的有效性。

关键词：稀疏分布极化敏感阵列 DOA估计极化参数估计旋转不变子空间算法孔径扩展

基于修正样条函数分析滑移边界矩形板的自由振动

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振动与冲击 2007年第1期26卷 27-30页

作者：李春祥司伟建上海大学土木工程系上海200072 上海交通大学土木工程系上海200030

提出了一种分析滑移边界各向同性和正交各向异性矩形板振动特性的数值方法—双向样条离散法。该方法适用于各种可能组合边界矩形板的自由振动分析;边界包括自由、简支、固定和滑移边界。在x和y方向,板被离散成N和M个等分区间。为适应任... 详细信息

提出了一种分析滑移边界各向同性和正交各向异性矩形板振动特性的数值方法—双向样条离散法。该方法适用于各种可能组合边界矩形板的自由振动分析;边界包括自由、简支、固定和滑移边界。在x和y方向,板被离散成N和M个等分区间。为适应任意边界,修改N+3和M+3维B3样条函数向量的最前和最后三个函数,得到x方向N+1个点、y方向M+1个点和x-y方向两个附加点的修正的B3样条函数向量,并以此作为板的位移试函数。在给定边界下,修正的B3样条函数向量对位移、位移的一阶导数和二阶导数都仅保留一个未知系数。基于矩形板的势能泛函导出其特征方程。与有限元法和样条有限条法相比,本文方法具有自由度少、计算效率高和输入数据少等优点。数值计算结果表明,本方法具有高的计算精度。

关键词：正交各向异性矩形板正交各向同性矩形板修正的样条函数自由振动特性滑移边界

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基于压缩思想的低运算近场信号估计算法

吉林大学学报（工学版） 2015年第3期45卷 991-997页

作者：司伟建李晓林哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

针对近场源参数估计计算复杂度大的问题,提出了一种基于对称阵列结构的快速估计算法。首先通过对称阵列结构构造多项式,通过求解多项式的根得到近场源的角度信息;在距离估计的时候,结合压缩多重信号分类算法(Compressed multiple signal... 详细信息

针对近场源参数估计计算复杂度大的问题,提出了一种基于对称阵列结构的快速估计算法。首先通过对称阵列结构构造多项式,通过求解多项式的根得到近场源的角度信息;在距离估计的时候,结合压缩多重信号分类算法(Compressed multiple signal classification,C-MUSIC)的思想,将菲涅尔区域分为若干个子区域,通过构造噪声子空间簇的交集,得到新的谱函数,将原来整个区域搜索变换成小区域搜索,可节省运算时间。通过仿真试验验证了算法的有效性,证明该算法的运算复杂度与传统估计算法相比得到了很大改善。

关键词：通信技术近场信号估计对称阵列结构压缩多重信号分类算法求根多重信号分类算法

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基于矩阵重构的非圆信号ESPRIT算法

中南大学学报（自然科学版） 2013年第12期44卷 4936-4941页

作者：司伟建林晴晴张铁军哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 总参陆航部驻上海地区军事代表室上海200233

在信号源为非圆信号的情况下,提出一种基于矩阵重构的ESPRIT波达方向估计方法。根据非圆信号为实值信号的特点,首先通过对接收数据矩阵进行共轭重排,构造多个具有旋转不变关系的子阵;为抑制噪声对算法的影响,对接收数据矩阵进行延迟处理... 详细信息

在信号源为非圆信号的情况下,提出一种基于矩阵重构的ESPRIT波达方向估计方法。根据非圆信号为实值信号的特点,首先通过对接收数据矩阵进行共轭重排,构造多个具有旋转不变关系的子阵;为抑制噪声对算法的影响,对接收数据矩阵进行延迟处理,并构造其与各子阵之间的协方差矩阵;最后利用ESPRIT算法的原理实现信号波达方向的估计。仿真结果表明:在相同的信噪比和快拍数条件下,算法的正确分辨概率和测角精度均优于ESPRIT算法,并且在信号入射角度间隔较小时也具有良好的分辨性能。

关键词：波达方向 ESPRIT算法非圆信号数据矩阵重构

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球面阵列基线测向算法的误差分析

中南大学学报（自然科学版） 2015年第9期46卷 3317-3324页

作者：司伟建赵嫔姣刘鲁涛哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对传统立体基线测向算法中阵元摆放形式单一和天线盘体积受限等问题,提出球面阵列基线测向算法。首先根据简单的几何理论推导出辐射信号入射到不同基线得到的相位差公式,然后采用记忆梯度法求解3个相位差公式构成的非线性方程,得到辐... 详细信息

针对传统立体基线测向算法中阵元摆放形式单一和天线盘体积受限等问题,提出球面阵列基线测向算法。首先根据简单的几何理论推导出辐射信号入射到不同基线得到的相位差公式,然后采用记忆梯度法求解3个相位差公式构成的非线性方程,得到辐射信号的来波方向。最后通过推导与化简基于球坐标下天线阵列的测向误差公式,从理论上证明球面3根天线阵列被一平面截得的圆为球大圆时测向误差最小,进而提出天线阵列的最佳摆放形式。研究结果表明:与同类算法相比,该算法中阵元位置由平面扩展到空间,摆放更加灵活,使得多模制导的导引头中基线空间位置关系不受限制;所提算法的测向性能(测向均方误差和解模糊概率)良好,对通道不一致系统具有较强的鲁棒性。

关键词：球面阵列基线法测向性能记忆梯度法

提高二维DOA估计分辨率的改进MUSIC算法

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西安电子科技大学学报 2012年第2期39卷 138-144页

作者：司伟建蓝晓宇刘学哈尔滨工程大学信息与通信工程学院中国人民解放军92941部队

针对经典二维多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法在低信噪比和小快拍数情况下,分辨率受阵列孔径限制的问题,提出了一种改进的基于MUSIC算法的二维测向算法.该方法利用MUSIC谱函数极大值点处对方位角和仰角的二阶... 详细信息

针对经典二维多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法在低信噪比和小快拍数情况下,分辨率受阵列孔径限制的问题,提出了一种改进的基于MUSIC算法的二维测向算法.该方法利用MUSIC谱函数极大值点处对方位角和仰角的二阶偏导数小于零的特性,通过对方位角和仰角求二阶偏导,构造了新的空间谱函数.对新的空间谱函数进行谱峰搜索,其负向谱峰所对应的角度就是目标的波达方向(Direction Of Arrival,DOA)估计.理论分析和仿真结果表明,在低信噪比、小快拍数下,该方法对相近信源有更高的角度分辨率和更低的均方根误差,并且可适用于任何阵型.

关键词：阵列信号处理波达方向估计多重信号分类超分辨二阶偏导