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基于三分量电磁矢量传感器的波达角和极化参数估计

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电波科学学报 2016年第1期31卷 39-46页

作者：赵继超陶海红计茹高志奇西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

针对传统的降维四元数旋转不变子空间算法(Dimension Reduction Quaternion Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,DRQ-ESPRIT)存在"四元数模型相干"和孔径损失问题,改进了DRQ-ESPRIT算法,并提出了伪虚拟对称扩展孔径四元数旋转不变子空间算法(Fake Virtual Symmetrical Aperture Expansion Quaternion Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,FVSAEQ-ESPRIT).所提算法通过修正极化角度域导向矢量和阵元空间相移矢量的乘法顺序,解决了"四元数模型相干"问题,并利用导向矢量的虚拟对称操作和Khatri-Rao子空间方法,增加了极化敏感阵列的自由度,提高了波达角(Direction of Arrival,DOA)和极化参数的估计精度.最后,仿真实验验证了所提算法的有效性.

关键词：三分量电磁矢量传感器四元数模型波达角极化参数

基于稀疏拉伸式COLD传感器的波达角和极化参数估计

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电波科学学报 2016年第2期31卷 269-277页

作者：赵继超陶海红高志奇西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

同点正交配置磁环和电偶极子(Co-centered Orthogonal Loop and Dipole,COLD)是常用的二分量电磁矢量传感器之一,但是COLD传感器没有充分利用磁环和电偶极子分量的空间信息.针对由COLD传感器组成的均匀线阵,磁环分量保持不变,将电偶极... 详细信息

同点正交配置磁环和电偶极子(Co-centered Orthogonal Loop and Dipole,COLD)是常用的二分量电磁矢量传感器之一,但是COLD传感器没有充分利用磁环和电偶极子分量的空间信息.针对由COLD传感器组成的均匀线阵,磁环分量保持不变,将电偶极子分量沿正交方向稀疏拉伸,形成L形阵,扩展阵列的空间孔径,提出了基于广义旋转不变的降维多重信号分类算法.该算法利用L形阵的几何构形,将导向矢量分隔成三部分,利用广义旋转不变矩阵分别估计各个部分,使得波达角和极化参数仅需一维谱峰搜索就可以估计得到.同时,在参考点处新增一个电偶极子天线,利用四元数模型解决了由于稀疏拉伸引起的相位周期模糊问题.仿真实验验证了所提算法的有效性.

关键词：同点配置正交磁环-电偶极子波达角极化基于广义旋转不变的降维多重信号分类算法

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基于频率和波达角无源定位及其滤波算法研究

现代防御技术 2014年第3期42卷 75-80页

作者：谈欣荣高宪军霍长庚空军航空大学研究生队吉林长春130022 空军航空大学航空电子工程系吉林长春130022

为了解决机动模型的无源定位问题,在二维平面机动模型的基础上提出了利用频率和波达角进行无源定位的方法,进行了可观测分析,给出了可观测分析结果。同时将EKF(extended Kalman filter),UKF(unscented Kalman filter),PF(particle filt... 详细信息

为了解决机动模型的无源定位问题,在二维平面机动模型的基础上提出了利用频率和波达角进行无源定位的方法,进行了可观测分析,给出了可观测分析结果。同时将EKF(extended Kalman filter),UKF(unscented Kalman filter),PF(particle filter)等非线性滤波方法应用到无源定位系统模型中。仿真结果表明,EKF滤波方法用时最短,PF滤波方法精度最高。

关键词：频率变化率波达角可观测性扩展卡尔曼滤波(EKF) 无迹卡尔曼滤波(UKF) 粒子滤波(PF)

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基于原子范数最小化的二维稀疏阵列波达角估计算法

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计算机科学 2020年第5期47卷 271-276页

作者：卢爱红郭艳李宁王萌刘杰陆军工程大学通信工程学院南京210007 苏州经贸职业技术学院江苏苏州215009

基于二维稀疏平面阵列的波达角(Direction-of-arrival,DOA)估计问题在第五代移动通信大规模多输入多输出阵列的应用中日益重要。无网格稀疏重构技术促进了DOA估计问题的发展,原子范数理论则使得DOA估计的超分辨率得到进一步的提高。文... 详细信息

基于二维稀疏平面阵列的波达角(Direction-of-arrival,DOA)估计问题在第五代移动通信大规模多输入多输出阵列的应用中日益重要。无网格稀疏重构技术促进了DOA估计问题的发展,原子范数理论则使得DOA估计的超分辨率得到进一步的提高。文中研究了多个方向的频谱稀疏信号入射到二维稀疏阵列时的DOA估计问题。为了准确、成对地识别出所有入射信号的仰角和方向角,提出了一种基于多个测量矢量(Multiple Measurement Vectors,MMV)的二维原子范数算法,并用半正定规划进行求解。所提算法将二维DOA估计问题中的压缩感知理论从单个测量矢量拓展到多个测量矢量,从而有效利用MMV的联合稀疏性。数值仿真结果表明,随着MMV矢量的增长,可识别的信源个数增加,稀疏阵列中物理传感器所占比例降低到30%,DOA估计误差也显著降低,并且在信噪比增大时,所提算法能够取得很好的收敛效果。

关键词：原子范数最小化波达角联合稀疏性多个测量矢量二维稀疏阵列

用于单比特稀疏偶极子阵列波达角估计的协方差矩阵估计方法

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南京理工大学学报 2022年第3期46卷 321-330页

作者：程智勇陈胜垚吴文刘中南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

为了提高单比特稀疏偶极子阵列的波达角(DOA)估计精度,提出了一种协方差矩阵估计算法。利用偶极子阵列结构特征,将该阵列的接收信号重排为具有相同阵列排布的等效标量阵接收信号,其理想协方差矩阵具有托普利兹结构。利用该矩阵的托普利... 详细信息

为了提高单比特稀疏偶极子阵列的波达角(DOA)估计精度,提出了一种协方差矩阵估计算法。利用偶极子阵列结构特征,将该阵列的接收信号重排为具有相同阵列排布的等效标量阵接收信号,其理想协方差矩阵具有托普利兹结构。利用该矩阵的托普利兹结构以及单比特采样信号与无量化接收信号的符号一致性,将等效标量阵接收信号协方差矩阵的估计问题转化为具有等式约束的非凸优化问题,并将此问题松弛为凸问题,求得该矩阵的估计值,进而使用子空间方法获得DOA的估计结果。实验结果表明:相较于单比特多重信号分类(OBMUSIC),在嵌套阵上,该文单比特稀疏协方差矩阵估计(OB-SCME)的估计精度最小均方误差(MSE)有平均2.2 dB的性能提升;在互质阵上,其估计精度MSE平均提升了8 dB;当信噪比为0且快拍数少于60时,其估计精度提升可达10 dB以上。

关键词：单比特采样稀疏阵列偶极子波达角协方差矩阵估计托普利兹结构单比特多重信号分类

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基于盲源分离的波达角估计

基于盲源分离的波达角估计

第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)

作者：胡增辉朱炬波国防科学技术大学电子科学与工程学院国防科学科技大学理学院

研究在盲源分离的框架下进行远场均匀阵列波达角估计。在此框架下,利用源信号的独立性等先验知识,可直接获得导向矢量矩阵的估计,进而获得波达角的估计。针对源信号相互统计独立的仿真实验结果表明,利用盲源分离方法可实现波达角估计,... 详细信息

研究在盲源分离的框架下进行远场均匀阵列波达角估计。在此框架下,利用源信号的独立性等先验知识,可直接获得导向矢量矩阵的估计,进而获得波达角的估计。针对源信号相互统计独立的仿真实验结果表明,利用盲源分离方法可实现波达角估计,且即使在阵元数较少、信噪比较低的情形下仍能得到高精度的估计。

关键词：波达角盲源分离 JADE-op

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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稳健性虚拟波达角算法研究

现代导航 2012年第1期3卷 36-40页

作者：柏光东邹永庆黄蕾华东电子工程研究所合肥230088

现有研究表明,利用高阶累积量可以对实际阵列进行虚拟孔径扩展,从而产生了例如MUSIC-LIKE、VMUSIC与VESPRIT等波达角(DOA)算法。然而这些算法只有在信号数已知前提下才能工作,这并不符合实际情况,因此有很大的应用局限性。为了解决这一... 详细信息

现有研究表明,利用高阶累积量可以对实际阵列进行虚拟孔径扩展,从而产生了例如MUSIC-LIKE、VMUSIC与VESPRIT等波达角(DOA)算法。然而这些算法只有在信号数已知前提下才能工作,这并不符合实际情况,因此有很大的应用局限性。为了解决这一问题,文中对一种稳健性虚拟波达角算法进行了研究。该算法在入射信号数未知的条件下,能够利用四阶累积量矩阵构造恒定维数的噪声子空间,并由此估计出备选DOA信息,进而根据一定的准则筛选出真实DOA。计算机仿真试验表明新算法有着良好DOA估计性能,并能给出对入射信号数的稳健性估计。

关键词：波达角高阶累积量孔径扩展 MUSIC—LIKE

基于检测概率和波达角估计的单接收机定位方法

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江南大学学报（自然科学版） 2013年第3期12卷 258-261页

作者：黄茂松郭艳李宁解放军理工大学理学院江苏南京211101 解放军理工大学通信工程学院江苏南京210007

为了解决对未知干扰源定位的问题,采用基于检测概率和波达角估计的单接收机定位方法,只需一个参考节点就可以确定干扰源的位置。该方法采用能量检测作为接收机的感知模型,利用接收机的感知结果估计距离参数;使用天线阵列的测量数据,采... 详细信息

为了解决对未知干扰源定位的问题,采用基于检测概率和波达角估计的单接收机定位方法,只需一个参考节点就可以确定干扰源的位置。该方法采用能量检测作为接收机的感知模型,利用接收机的感知结果估计距离参数;使用天线阵列的测量数据,采用多重信号分类算法估计角度参数,从而得到目标的坐标。仿真实验证实了该方法精度较高,能够有效估计干扰源的位置。

关键词：干扰源定位能量检测检测概率波达角

近地面三阵子天线估计电磁波到达角和极化参数

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物理学报 2013年第19期62卷 523-527页

作者：孙杰张晓娟方广有中国科学院电磁辐射与探测技术院重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

从自由空间中的三阵子天线求入射电磁波极角和方位角的基本原理出发,结合电场各个分量与极化方式之间的关系给出了左手极化波计算波达角的公式,及地球表面上方三阵子天线判断入射波极化方向的方法;本文提出了一种新颖的滤除地面反射波... 详细信息

从自由空间中的三阵子天线求入射电磁波极角和方位角的基本原理出发,结合电场各个分量与极化方式之间的关系给出了左手极化波计算波达角的公式,及地球表面上方三阵子天线判断入射波极化方向的方法;本文提出了一种新颖的滤除地面反射波的方法,保证了波达角的求解精度;利用获得的高精度的波达角和测得的电场强度,计算出了电磁波的各种极化参数,这些极化参数可以作为电离层研究和电磁波在电离层中传播研究的参考.

关键词：地球表面三阵子天线波达角极化参数