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基于改进式特征值二次对角加载的信源数估计方法

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兵工自动化 2024年第3期43卷 51-59页

作者：王川川曾勇虎朱宁王华兵电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室河南洛阳471003

针对应用阵列天线进行信号接收时的信源数估计问题,提出一种基于改进式特征值二次对角加载的信源数估计方法。对天线阵列观测信号协方差矩阵进行特征值分解;对特征值进行一次对角加载,对角加载量取所有特征值的几何平均值,将原始特征值... 详细信息

针对应用阵列天线进行信号接收时的信源数估计问题,提出一种基于改进式特征值二次对角加载的信源数估计方法。对天线阵列观测信号协方差矩阵进行特征值分解;对特征值进行一次对角加载,对角加载量取所有特征值的几何平均值,将原始特征值与对角加载值相加,取代原始特征值;重新计算特征值对角加载量,并进行二次对角加载,使加载后的特征值满足噪声特征值的最大最小值之比不超过2的条件,在此基础上,使用信息论准则类方法和随机矩阵理论类方法实现信源数的估计。仿真实验结果表明,该信源数估计方法具有可行性。

关键词：信源数估计色噪声信息论准则方法一般渐近体系二次对角加载

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盖氏圆准则信源数估计算法的分析与改进

系统工程理论与实践 2007年第10期27卷 124-131页

作者：胡隽中国科学院声学研究所北京100080

为了减少盖氏圆准则信源数估计算法的运算量并且提高信源数估计的精度,根据噪声空间与阵列导向矩阵的正交性原理,设计了基于特征空间的信源数估计算法(Estimator Based on Eigenvectors,EBE).EBE构造时空相关矩阵,利用色噪声在时间上相... 详细信息

为了减少盖氏圆准则信源数估计算法的运算量并且提高信源数估计的精度,根据噪声空间与阵列导向矩阵的正交性原理,设计了基于特征空间的信源数估计算法(Estimator Based on Eigenvectors,EBE).EBE构造时空相关矩阵,利用色噪声在时间上相关性比较弱的特点,实现对空间色噪声的抑制.在空间白噪声环境下和空间色噪声环境下测试了EBE信源数估计的性能并且与传统的盖氏圆准则和其它色噪声类信源数估计的一些算法比较,证明了EBE在空间白噪声和空间色噪声环境下的有效性.EBE不仅节省了盖氏圆准则信源数估计中一次特征分解的运算量,并且同时提高了信源数估计的性能.

关键词：信源数估计盖氏圆准则特征空间 DOA估计

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声矢量阵联合信息处理的信源数估计算法

哈尔滨工程大学学报 2022年第5期43卷 706-712页

作者：向悠扬惠娟郭嘉宾赵安邦哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室四川成都611731 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西藏大学信息科学技术学院西藏拉萨850000 中国船舶工业系统工程研究院水声对抗技术实验室北京100036

为了在低信噪比下进行水下信源数的准确估计,将信源数估计算法推广至声矢量阵声压振速联合信息处理。研究了2种联合信息处理方式的原理,针对观测方位固定可能导致某些方位的信号由于空间滤波被滤除,提出一种新的观测方位的选择方法,对... 详细信息

为了在低信噪比下进行水下信源数的准确估计,将信源数估计算法推广至声矢量阵声压振速联合信息处理。研究了2种联合信息处理方式的原理,针对观测方位固定可能导致某些方位的信号由于空间滤波被滤除,提出一种新的观测方位的选择方法,对方位角进行扫描,取协方差矩阵行列式值的绝对值最大的协方差矩阵对应的方位作为观测方位。理论分析和仿真实验表明:相比于选择固定观测方位,采用新的观测方位选择方法进行联合信息处理的处理增益更大,信源数估计算法可以在更低的信噪比下进行准确估计。

关键词：声矢量阵声压振速联合信息处理信源数估计改进最小长度描述准则特征空间投影法观测方位协方差矩阵信号处理

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基于去特征处理的信源数估计算法

系统工程与电子技术 2015年第3期37卷 509-514页

作者：吴娜司伟建焦淑红吴迪哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

在实际测向系统中,由于阵列中各阵元的相互干扰,阵列接收的噪声为空域相关色噪声,由于系统热噪声和散弹噪声的存在,导致阵列接收的噪声同时包含空域相关色噪声与白噪声。传统针对空域相关色噪声的信源数估计算法在白噪声背景下的估计性... 详细信息

在实际测向系统中,由于阵列中各阵元的相互干扰,阵列接收的噪声为空域相关色噪声,由于系统热噪声和散弹噪声的存在,导致阵列接收的噪声同时包含空域相关色噪声与白噪声。传统针对空域相关色噪声的信源数估计算法在白噪声背景下的估计性能往往下降。针对这一问题,提出了一种基于去特征处理的信源数估计方法。该方法对数据协方差矩阵进行去特征处理,得到一组与特征值相对应的新数据协方差矩阵,利用新数据协方差矩阵在信号和噪声子空间上的投影矩阵构造判决函数,进而实现信源数估计。仿真实验及对比数据表明该方法在包含有白噪声成分的色噪声背景下能够有效进行信源数估计,其突出优势表现在小快拍数、低信噪比条件下仍能准确估计信源数,而没有明显增加算法的运算量。

关键词：信源数估计色噪声去特征处理判决函数

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空间非平稳噪声下的信源数估计算法

兵工学报 2009年第7期30卷 873-878页

作者：叶中付李春辉贾红江刘超中国科学技术大学信号统计处理研究室安徽合肥230027

针对空间非平稳噪声环境下信源数估计问题,分析了利用特征向量正交性估计信源数方法存在的不足,并讨论了常见对角矩阵在消除非平稳噪声时存在的问题,提出了一种新的信源数估计算法。该算法先利用特殊构造的对角矩阵进行变换消除非平稳... 详细信息

针对空间非平稳噪声环境下信源数估计问题,分析了利用特征向量正交性估计信源数方法存在的不足,并讨论了常见对角矩阵在消除非平稳噪声时存在的问题,提出了一种新的信源数估计算法。该算法先利用特殊构造的对角矩阵进行变换消除非平稳噪声影响,然后将Bootstrap和假设检验理论相结合估计信源数。该算法无需噪声分布模型假设,在低信噪比下有较好的估计性能,有一定实用价值。

关键词：信息处理技术非平稳噪声信源数估计 Bootstrap 矩阵变换

基于模糊聚类信源数估计算法的研究、仿真与应用

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系统仿真学报 2008年第5期20卷 1133-1138页

作者：胡隽中国科学院声学研究所海洋声学技术实验室北京100080

为了改善在小快拍情况下盖氏圆准则信源数估计算法的估计性能,提出了一种基于模糊聚类的信源数估计算法(Fuzzy Clustering Based Estimator-FCBE)。基于模糊聚类的信源数估计算法使用了待分类对象(特征向量)隶属于信号子空间的隶属函数... 详细信息

为了改善在小快拍情况下盖氏圆准则信源数估计算法的估计性能,提出了一种基于模糊聚类的信源数估计算法(Fuzzy Clustering Based Estimator-FCBE)。基于模糊聚类的信源数估计算法使用了待分类对象(特征向量)隶属于信号子空间的隶属函数值作为分类的特征,实际上引入了从对象参数到分类特征的一次映射,符合阵列信号处理中信源数估计的实际情况。通过仿真实验比较了基于模糊聚类的信源数估计算法和盖氏圆准则在小快拍下的估计性能,并且在浅水高分辨率测深侧扫声纳中的实际应用验证了基于模糊聚类的信源数估计算法的有效性。

关键词：模糊聚类信源数估计盖氏圆准则估计波达方向估计

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独立源与相干源并存的信源数估计

系统工程与电子技术 2014年第3期36卷 422-428页

作者：毛维平李国林谢鑫王凌海军航空工程学院研究生管理大队山东烟台264001 海军航空工程学院七系山东烟台264001

大多数子空间类谱估计算法,需要预先估计信源个数,而且当信号源相干或强相关时,不能直接应用基于信息论的估计方法。针对接收信号为独立源与相干源并存的情况,提出一种新的基于矩阵重构的信源数估计算法。算法利用各个阵元接收数据与参... 详细信息

大多数子空间类谱估计算法,需要预先估计信源个数,而且当信号源相干或强相关时,不能直接应用基于信息论的估计方法。针对接收信号为独立源与相干源并存的情况,提出一种新的基于矩阵重构的信源数估计算法。算法利用各个阵元接收数据与参考阵元接收数据的互相关信息,构造一个Toeplitz等效协方差矩阵解相干。理论分析证明,相比于复信号解相干的常规Toeplitz矩阵重构方法,算法节省一半的阵列孔径,而且对噪声发散性有一定抑制作用。基于此构造矩阵采用特征子空间投影与特征值加权的方法构造判决函数来估计信源个数,仿真结果表明,算法在独立源和相干源并存的情况下,能准确估计出信源个数,性能优于空间平滑Akaike信息论准则法和空间平滑最小描述长度法。

关键词：阵列天线信源数估计独立信源与相干信源矩阵重构特征子空间投影

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利用极化敏感阵列特性的信源数估计技术研究

中南大学学报（自然科学版） 2016年第1期47卷 130-135页

作者：吴娜司伟建焦淑红吴迪哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对极化敏感阵列多参数联合估计中的信源数估计问题,提出一种基于去特征处理的信源数估计方法。首先,对极化敏感阵列接收数据矢量的协方差矩阵进行特征分解,得到的特征值的个数为阵元数的2倍,将求得的特征值降序排列,其中后半部分小特... 详细信息

针对极化敏感阵列多参数联合估计中的信源数估计问题,提出一种基于去特征处理的信源数估计方法。首先,对极化敏感阵列接收数据矢量的协方差矩阵进行特征分解,得到的特征值的个数为阵元数的2倍,将求得的特征值降序排列,其中后半部分小特征值对应的特征矢量张成的子空间包含于噪声子空间,利用这一特点构造投影矩阵;其次,通过去特征处理,重构新的协方差矩阵,求这些新协方差矩阵在投影矩阵上的投影;最后,根据投影结果构造判决函数,估计信源数。研究结果表明:入射角间隔和极化状态角间隔对算法估计性能有影响。通过与盖氏圆盘法的对比实验验证算法的有效性。

关键词：极化敏感阵列去特征处理投影矩阵信源数估计

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利用数据最小冗余拟合的信源数估计方法

西安电子科技大学学报 2012年第4期39卷 52-56页

作者：杨志伟贺顺张娟徐青西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071 西安科技大学通信学院陕西西安710054

针对低信噪比和小样本条件下难以正确估计信源数目问题,提出利用数据最小冗余拟合检测的信源数估计新方法.该方法首先采用子空间跟踪算法估计训练样本集的一维噪声子空间,然后根据对噪声子空间的谱峰搜索结果构造出信号的冗余阵列流形,... 详细信息

针对低信噪比和小样本条件下难以正确估计信源数目问题,提出利用数据最小冗余拟合检测的信源数估计新方法.该方法首先采用子空间跟踪算法估计训练样本集的一维噪声子空间,然后根据对噪声子空间的谱峰搜索结果构造出信号的冗余阵列流形,最后通过检测该流形对阵列数据的最小冗余表示来估计信源数.仿真试验检验了所提方法的有效性.

关键词：阵列信号处理 AIC准则 MDL准则信源数估计