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MIMO雷达不完全正交波形下的DOA估计算法

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现代雷达 2021年第5期43卷 1-8页

作者：姚琳刘晓东中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 北京市海洋声学装备工程技术研究中心北京100190

当前多输入多输出(MIMO)雷达的波达方向(DOA)估计算法都是在各发射阵元的发射信号间完全正交(POWS)的条件下提出的。当发射信号正交性无法满足时,DOA算法的估计性能会出现明显衰减。针对发射信号不完全正交(Non-POWS)时的DOA估计问题,... 详细信息

当前多输入多输出(MIMO)雷达的波达方向(DOA)估计算法都是在各发射阵元的发射信号间完全正交(POWS)的条件下提出的。当发射信号正交性无法满足时,DOA算法的估计性能会出现明显衰减。针对发射信号不完全正交(Non-POWS)时的DOA估计问题,文中提出了基于修正矩阵转换的MIMO阵列降维Root-MUSIC算法。利用发射信号的相关矩阵构造修正转换矩阵,对接收信号进行修正,保证修正后的接收信号模型与理想的发射信号完全正交条件下的虚拟阵列信号模型相同。为了降低运算复杂度,利用降维转换矩阵将数据矩阵变换到低维数据空间。在对由于发射信号非正交性和转换矩阵引入的色噪声进行预白化处理后,利用Root-MUSIC算法对预白化后的接收数据进行DOA估计。仿真试验表明:在非正交发射信号的情况下,与现有算法相比,文中算法具有更好的角度估计性能和更低的运算复杂度。

关键词：波达方向估计密集式多输入多输出雷达非完全正交波形降维变换

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低复杂度的MIMO声呐协方差矩阵重构方法

应用声学 2019年第4期38卷 666-673页

作者：程雪王英民西北工业大学航海学院西安710072 西北工业大学海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室西安710072

多输入多输出声呐在对目标进行测向时会产生复杂的运算量,从而降低算法的测向效率。针对这一问题,提出了一种基于降维变换方法的低复杂度协方差矩阵重构方法。该方法能够抑制噪声,提高目标测向性能。首先利用降维变换方法对接收信号进... 详细信息

多输入多输出声呐在对目标进行测向时会产生复杂的运算量,从而降低算法的测向效率。针对这一问题,提出了一种基于降维变换方法的低复杂度协方差矩阵重构方法。该方法能够抑制噪声,提高目标测向性能。首先利用降维变换方法对接收信号进行波束形成,获得降维的协方差矩阵,再对矩阵进行Toeplitz处理,抑制矩阵的相干性。所得到的新的协方差矩阵,通过特征分解获得噪声子空间和信号子空间,利用 MUSIC方法进行测向。为了进一步降低运算复杂度,利用阵型所满足的旋转不变性,可以采用ESPRIT算法对目标进行波达方向估计。理论分析和实验结果表明,该方法有效降低了运算复杂度,提高了算法的测向性能。在有限快拍数的情况下,与传统测向方法相比,具有运算速度快、目标分辨力强的特点。

关键词： MIMO声呐低复杂度降维变换 Toeplitz

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一种新的JDL-STAP算法的研究

信号处理 2009年第10期25卷 1612-1615页

作者：张兰英陈祝明江朝抒段锐电子科技大学电子工程学院四川成都610054

本文提出了一种基于空时导向矢量作为变换阵来实现降维的局域联合处理(JDL)算法。该算法的变换阵由局域化所选取的几列空域、时域导向矢量作直积得到,导向矢量以任意间隔进行选取。这种JDL算法的降维和局域处理方式简单而易实现,相对于... 详细信息

本文提出了一种基于空时导向矢量作为变换阵来实现降维的局域联合处理(JDL)算法。该算法的变换阵由局域化所选取的几列空域、时域导向矢量作直积得到,导向矢量以任意间隔进行选取。这种JDL算法的降维和局域处理方式简单而易实现,相对于基于DFT的JDL算法,它的实现没有任何限制条件,算法性能大约提高4dB。该算法不仅适用于二维空时自适应处理,同样适用于三维空时自适应处理,仿真证明了该算法的可行性和有效性。

关键词：杂波抑制空时自适应处理局域联合处理降维变换

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一种基于特征值分解的信道估计算法

云南大学学报（自然科学版） 2013年第5期35卷 616-620页

作者：练柱先余江常俊徐丽敏常凤云南大学信息学院云南昆明650091

信道估计是OFDM系统中的一项关键技术.传统的LMMSE算法涉及到自相关矩阵的逆运算,算法复杂度较高,时间开销较大.本文提出的算法首先对信道频率响应的自相关矩阵进行降维,再进行特征值分解,避免了求解逆矩阵,算法复杂度较低.仿真实验对... 详细信息

信道估计是OFDM系统中的一项关键技术.传统的LMMSE算法涉及到自相关矩阵的逆运算,算法复杂度较高,时间开销较大.本文提出的算法首先对信道频率响应的自相关矩阵进行降维,再进行特征值分解,避免了求解逆矩阵,算法复杂度较低.仿真实验对信噪比、均方误差、误码率性能进行了分析,结果表明提出的算法在保证了系统良好性能的基础上,有效地降低了运算的复杂度.

关键词：电力线通信线性最小均方误差主分量分析法降维变换特征值分解

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低复杂度的OFDM信道估计算法

电子科技大学学报 2007年第S3期36卷 1489-1492页

作者：周克张力军南京邮电大学通信工程学院南京210003

LS算法在频域对OFDM系统的信道进行估计方面,具有简单、易实现的优点。维纳滤波可以有效地改善LS估计器的性能,但会增加系统的计算复杂度。该文利用主分量分析的方法,提出了一种能有效地降低系统的复杂度的算法。该算法首先利用LS算法... 详细信息

LS算法在频域对OFDM系统的信道进行估计方面,具有简单、易实现的优点。维纳滤波可以有效地改善LS估计器的性能,但会增加系统的计算复杂度。该文利用主分量分析的方法,提出了一种能有效地降低系统的复杂度的算法。该算法首先利用LS算法在频域对OFDM系统的信道参数进行粗略估计,然后利用改进后的低复杂度维纳滤波器对所获得的信道参数进行滤波。理论分析及仿真结果表明,该方法在估计性能损失不大的情况下,能有效地降低系统估计的计算复杂度。

关键词：正交频分复用系统主分量分析降维变换维纳滤波

单基地MIMO雷达降维Power-ESPRIT算法

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雷达科学与技术 2015年第1期13卷 76-80,85页

作者：窦道祥李茂何子述电子科技大学电子工程系四川成都611731

提出了一种新的单基地MIMO雷达波达方向(DOA)估计算法:降维Power-ESPRIT算法。该算法首先通过降维变换将MIMO雷达数据变换至低维信号空间,然后进行从复数域到实数域的转换,并在实数域上使用采样数据协方差矩阵的幂获得信号子空间的估计... 详细信息

提出了一种新的单基地MIMO雷达波达方向(DOA)估计算法:降维Power-ESPRIT算法。该算法首先通过降维变换将MIMO雷达数据变换至低维信号空间,然后进行从复数域到实数域的转换,并在实数域上使用采样数据协方差矩阵的幂获得信号子空间的估计,最后构造实值旋转不变性方程估计目标的DOA。仿真结果表明,在低信噪比、低快拍数的环境下,该算法与已有ESPRIT方法相比,具有近似性能,却拥有较低的计算复杂度。该算法的计算复杂度是RD-ESPRIT的25%左右,是RD-UESPRIT的65%左右。

关键词：多输入多输出雷达波达方向降维变换基于旋转不变技术的信号参数估计

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基于三角函数降维的优化问题近似算法

基于三角函数降维的优化问题近似算法

作者：陈丹丹华东理工大学

学位级别：硕士

对于优化问题的研究,三角函数降维可以说是降低目标函数维度的有效方法之一。本文分别针对两种约束下的优化问题提出相应的降维形式,根据降维后函数的性态,一维搜索均采用随机搜索方法。本文将降维技术应用到全局优化问题的求解中,提出... 详细信息

对于优化问题的研究,三角函数降维可以说是降低目标函数维度的有效方法之一。本文分别针对两种约束下的优化问题提出相应的降维形式,根据降维后函数的性态,一维搜索均采用随机搜索方法。本文将降维技术应用到全局优化问题的求解中,提出了一个基于降维的全局优化近似算法,用以求解带箱约束的非线性全局优化问题。首先在区间[0,π]上构造一个新的降维公式,讨论了基于该降维变换曲线的α-致密度,再从降维曲线长度对该近似算法的计算量进行估计并给予证明,提出理论算法,并列出数值结果。此外,从约束函数的角度考虑,本文提出基于降维求解曲边箱式约束优化问题的算法。首先给出与约束紧密联系的降维形式,然后讨论了该约束下降维曲线的性质及相应的证明,进一步得出降维参数与致密度之间的关系,提出理论算法,并列出函数图像和数值结果。

关键词：全局最优化降维变换 α-致密近似约束函数