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双基地高频地波雷达模糊函数与克拉美罗界分析

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2017年第2期47卷 37-43页

作者：季志宇吕哲于长军哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院山东威海264209

本文针对双基地体制下调频中断连续波(FMICW)信号的克拉美罗界问题,利用模糊函数和克拉美罗界之间的关系,给出了目标参数无偏估计的下界。仿真了双基地情况下波形参数对模糊函数形状的影响,以及站址和目标之间的几何构型与目标分辨能力... 详细信息

本文针对双基地体制下调频中断连续波(FMICW)信号的克拉美罗界问题,利用模糊函数和克拉美罗界之间的关系,给出了目标参数无偏估计的下界。仿真了双基地情况下波形参数对模糊函数形状的影响,以及站址和目标之间的几何构型与目标分辨能力之间的关系。分析表明,双基地雷达目标参数估计克拉美罗界取决于目标到达方向、基线长度以及目标与接收站之间的距离。最后根据克拉美罗界仿真分析了雷达双基地站址选择对目标估计精度的影响。

关键词：双基地雷达模糊函数参数估计克拉美-罗界

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机动拖线阵宽带方位估计的克拉美-罗界研究

海军工程大学学报 2018年第3期30卷 86-91页

作者：袁骏蔡志明肖卉奚畅海军工程大学电子工程学院武汉430033 空军预警学院空天预警装备系武汉430019

针对现有水下远场宽带目标方位估计的克拉美-罗界(CRB)都是基于阵形不变的刚性基阵,无法全面揭示柔性拖线阵在实际机动条件下的CRB特性和具体影响因素等问题,首先依据拖线阵的机动特性建立了机动拖线阵宽带频域信号模型;然后,推导了机... 详细信息

针对现有水下远场宽带目标方位估计的克拉美-罗界(CRB)都是基于阵形不变的刚性基阵,无法全面揭示柔性拖线阵在实际机动条件下的CRB特性和具体影响因素等问题,首先依据拖线阵的机动特性建立了机动拖线阵宽带频域信号模型;然后,推导了机动拖线阵的水下宽带目标方位估计的CRB解析表达式。在此基础上,进一步计算分析了在不同阵列机动参数与目标特性等情况下的CRB特性,从而为机动拖线阵宽带高分辨方法的研究及应用性能评价提供了理论依据。

关键词：机动拖曳线列阵目标方位估计克拉美-罗界宽带信号

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水下宽带源方位估计的克拉美-罗界研究

声学学报 2010年第5期35卷 539-546页

作者：刘建国苑秉成严胜刚陈立纲西北工业大学航海学院西安710072 海军工程大学兵器工程系武汉430033

推导了水下宽带源方位估计的克拉美-罗界(CRB)解析式。它揭示了宽带CRB的特点和影响方位估计性能的因素:(1)单源的宽带CRB可分为两部分:与阵列相关的部分包括阵列结构、目标方位及基阵参考点等因素;与信号相关的部分包括信号频率二阶矩... 详细信息

推导了水下宽带源方位估计的克拉美-罗界(CRB)解析式。它揭示了宽带CRB的特点和影响方位估计性能的因素:(1)单源的宽带CRB可分为两部分:与阵列相关的部分包括阵列结构、目标方位及基阵参考点等因素;与信号相关的部分包括信号频率二阶矩及信噪比等。(2)相互独立的两个目标源,每个源的CRB与单源时相应目标源得到的结果相等。(3)两个相关源之间的夹角大于一个波束宽度时,每个源的CRB与单源结果也很接近。(4)由于信源数估计错误,单源误以为是双源,将使CRB值趋于无穷大。仿真结果验证了理论分析的正确性。因此,宽带CRB除给出宽带方位估计算法的最佳估计性能外,还能从方位估计的角度,为宽带阵列及信号波形设计等提供有益的指导。

关键词：克拉美-罗界方位估计宽带源水下信号频率阵列结构估计性能 CRB

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水下宽带目标方位估计的克拉美-罗界

兵工学报 2007年第3期28卷 291-295页

作者：冯西安黄建国西北工业大学航海学院陕西西安710072

目标方位估计的克拉美-罗界(CRB)是方位估计方法有效性能评价的标准,它作为任何无偏方位估计方差的下界,给出了目标方位估计方法性能的极限。目前,已有较多的文献研究了窄带目标方位估计的CRB,但还没有研究宽带目标方位估计的CRB.本文... 详细信息

目标方位估计的克拉美-罗界(CRB)是方位估计方法有效性能评价的标准,它作为任何无偏方位估计方差的下界,给出了目标方位估计方法性能的极限。目前,已有较多的文献研究了窄带目标方位估计的CRB,但还没有研究宽带目标方位估计的CRB.本文提出了水下宽带目标方位估计的CRB.在一定假设条件下,根据水下阵列样本数据的联合概率密度函数和Fisher信息矩阵,推导得到了宽带CRB的解析表示式,计算了不同信噪比、不同目标方位角情况下的宽带CRB.宽带目标方位估计的CRB为水下宽带高分辨方位估计理论研究和统计性能评价提供了依据。

关键词：信号与信息处理阵列信号处理方位估计宽带信号克拉美-罗界

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宽带波达方向估计的克拉美-罗界研究

声学学报 2006年第2期31卷 126-131页

作者：刘云李志舜西北工业大学航海工程学院西安710072

推导了多源情况下宽带波达分析(DOA)估计的克拉美一罗界(CRB),给出了任意阵列情况下Fisher信息矩阵元素的直接计算公式。将CRB的表达式分成与信号和阵列相关的两部分,深入揭示了CRB的特点和影响DOA估计性能的因素。与信号相关的部分表明... 详细信息

推导了多源情况下宽带波达分析(DOA)估计的克拉美一罗界(CRB),给出了任意阵列情况下Fisher信息矩阵元素的直接计算公式。将CRB的表达式分成与信号和阵列相关的两部分,深入揭示了CRB的特点和影响DOA估计性能的因素。与信号相关的部分表明DOA估计性能除了与信噪比有关外,还与信号带宽和谱密度有关,当信号在高频部分分布更多的能量时可以获得更佳的估计性能。与阵列相关的部分表明DOA估计结果受阵列几何配置和信号入射方位的影响,不同的阵列会对DOA估计结果产生极大的影响。 CRB的这些特性提供了宽带阵列处理中信号选择和阵列结构设计的一些基本原则。计算机仿真结果验证了理论分析的正确性。

关键词：克拉美-罗界波达方向估计宽带 DOA估计 Fisher信息阵列处理信号选择估计性能 CRB 直接计算

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相干激光探测中微动参数估计的克拉美-罗界

红外与激光工程 2017年第7期46卷 17-23页

作者：郭力仁胡以华王云鹏脉冲功率激光技术国家重点实验室(电子工程学院) 安徽合肥230037 电子制约技术安徽省重点实验室安徽合肥230037

为选择最佳参数估计方法估计目标微多普勒特征,需要研究参数估计的克拉美-罗界,来评价各估计方法的性能。以相干激光探测为背景,考虑噪声方差未知的影响,严格推导了高斯白噪声环境下微动目标回波信号各参数估计的克拉美-罗界的闭合表达... 详细信息

为选择最佳参数估计方法估计目标微多普勒特征,需要研究参数估计的克拉美-罗界,来评价各估计方法的性能。以相干激光探测为背景,考虑噪声方差未知的影响,严格推导了高斯白噪声环境下微动目标回波信号各参数估计的克拉美-罗界的闭合表达式,仿真分析了目标相对于雷达的位置信息、数据处理长度以及回波信噪比与参数估计方差下界的关系。结果表明,克拉美-罗界与噪声方差无关,目标相对于雷达的方位角、俯仰角越小,数据长度和信噪比越大,参数估计的方差下界越小。对目前常用的两种微动参数估计方法方差进行了计算,并与推导克拉美-罗界进行了对比。最后,与通过近似处理方法得到的克拉美-罗界进行了对比,指出了精确推导方差下界的意义。

关键词：微多普勒效应参数估计克拉美-罗界激光雷达

用于立体阵定位的克拉美—罗界简单算法和分析

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系统仿真学报 2007年第21期19卷 4868-4870,4873页

作者：肖卉孙进才袁骏陈志菲西北工业大学航海学院陕西西安710072 海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033

为了优化设计立体麦克风阵列,满足声学预警系统全空域定位的需求,推导了立体阵定位系统的克拉美-罗界。在此基础上,对比分析了均匀圆阵和几种立体阵(球形、圆柱、锥形和圆弧线阵)的定位性能,同时深入分析了选择不同参考基元对定位性能... 详细信息

为了优化设计立体麦克风阵列,满足声学预警系统全空域定位的需求,推导了立体阵定位系统的克拉美-罗界。在此基础上,对比分析了均匀圆阵和几种立体阵(球形、圆柱、锥形和圆弧线阵)的定位性能,同时深入分析了选择不同参考基元对定位性能的影响。仿真结果表明,对方位角的估计,圆弧线阵的方差最小。对俯仰角的估计,几种立体阵的方差均小于均匀圆阵的方差。其中测向不耦合的立体阵方差略小于测向耦合的立体阵方差,圆柱阵的方差最小。同时在阵形、基元数目不变的情况下,改变参考基元的位置还可以进一步降低圆柱阵的俯仰角估计方差及距离相对方差。

关键词：克拉美-罗界传声器阵列立体阵定位

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方位估计的克拉美-罗界改进算法研究

探测与控制学报 2006年第1期28卷 44-47页

作者：杨旭东黄建国汤琦西北工业大学航海学院陕西西安710072

Petre Stoica和Arye Nethorai证明了在一定条件下的方位估计的克拉美-罗界(Cranmer-Rao Bound)协方差矩阵公式。该算法在参数设置上还不够明确。针对这一问题对该算法进行了进一步深入的改进,简化了参数设置,有效解决了传统CRB算法的参... 详细信息

Petre Stoica和Arye Nethorai证明了在一定条件下的方位估计的克拉美-罗界(Cranmer-Rao Bound)协方差矩阵公式。该算法在参数设置上还不够明确。针对这一问题对该算法进行了进一步深入的改进,简化了参数设置,有效解决了传统CRB算法的参量选取问题,便于对实验结果进行性能分析,因而更接近工程应用。计算机仿真表明,改进的CRB算法取得了和传统CRB一致的效果,能够确定一个无偏估计器所能达到的均方根误差的下界。

关键词：方位估计克拉美-罗界算法改进仿真

恒模特性在DOA中的新应用及其克拉美-罗界研究

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现代雷达 2005年第5期27卷 57-60,64页

作者：范志攀吴瑛韩昭张莉信息工程大学郑州450002

研究了恒模特性和DOA估计之间的联系,基于最小二乘恒模和权向量多项式求根提出一种简单有效的LSCM -DOA估计新算法,同时为分析此DOA估计算法的性能,详细推导了恒模信号在任意阵型下的克拉美-罗界。理论分析和实际仿真证明该算法几乎达... 详细信息

研究了恒模特性和DOA估计之间的联系,基于最小二乘恒模和权向量多项式求根提出一种简单有效的LSCM -DOA估计新算法,同时为分析此DOA估计算法的性能,详细推导了恒模信号在任意阵型下的克拉美-罗界。理论分析和实际仿真证明该算法几乎达到其克拉美-罗界,而且性能相对于未应用恒模特性的MUSIC和ESPRIT等算法较优越,尤其在小快拍数和低信噪比情况下取得了良好的效果,并且因为未进行谱峰搜索而将计算复杂度控制在较低范围内。另外,该方法还解决了强信号源未移除时对弱信号源的DOA估计问题。计算机仿真证明了算法理论是正确有效的。

关键词：恒模特性 DOA估计克拉美-罗界权向量多项式仿真