检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于次分量分析的doa跟踪算法

计算机应用研究 2010年第7期27卷 2492-2493,2519页

作者：刘成城李冬海赵拥军解放军信息工程大学信息工程学院郑州450002

针对信号源入射角时变的情况,分析了基于幂迭代的子空间跟踪算法,提出一种次分量分析方法的子空间跟踪算法。该算法首先利用基于反Hebbian学习的神经网络,抽取多个次分量,操作相对简单、算法稳定、收敛快,且有自组织特性;然后提出一种... 详细信息

针对信号源入射角时变的情况,分析了基于幂迭代的子空间跟踪算法,提出一种次分量分析方法的子空间跟踪算法。该算法首先利用基于反Hebbian学习的神经网络,抽取多个次分量,操作相对简单、算法稳定、收敛快,且有自组织特性;然后提出一种实时并行处理方法,在抽样结束时数据处理完成;最后采用牛顿法实现运动目标的doa跟踪。仿真实验证明其收敛快、跟踪性能好。

关键词： doa跟踪幂迭代次分量反Hebbian 牛顿法

维普期刊数据库

展开互质阵列下基于OPASTd的doa跟踪算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

现代雷达 2023年

作者：彭翌玲周建江邓峣黄金海徐哲南京航空航天大学雷达成像与微波光子教育部重点实验室

展开互质阵列相较于传统互质阵列拥有更高的自由度、更大的阵列孔径和更好的定位测向性能。已有的关于展开互质阵列波达方向（direction of arrival，doa）估计的研究均是针对静态目标提出的，无法满足实际场景下对动态目标doa实时跟踪... 详细信息

展开互质阵列相较于传统互质阵列拥有更高的自由度、更大的阵列孔径和更好的定位测向性能。已有的关于展开互质阵列波达方向（direction of arrival，doa）估计的研究均是针对静态目标提出的，无法满足实际场景下对动态目标doa实时跟踪的需要。此外，目前尚未有文献针对展开互质阵列研究目标的doa跟踪算法，利用展开互质阵列在doa估计方面的优势进一步提升doa跟踪的性能。因此，本文针对展开互质阵列提出了一种基于正交压缩近似投影子空间跟踪（orthonormal projection approximation and subspace tracking of deflation，OPASTd）算法和求根多重信号分类（root multiple signal classification，root-MUSIC）算法的doa跟踪算法。该算法使用OPASTd算法跟踪信号子空间，然后通过构造变换矩阵并进行相应的变换，解决了展开互质阵列的稀疏性带来的root-MUISIC算法无法直接应用的问题，从而利用root-MUSIC算法求解目标的doa，最后利用关联算法进行数据关联，完成当前时刻的跟踪。仿真实验结果表明，该算法的计算复杂度相较于基于协方差矩阵构造和MUSIC算法的传统doa跟踪算法降低了1个数量级以上，算法的均方根误差接近克拉美罗界，且远远低于相同阵元数的传统互质阵列或均匀线阵，能实现动态目标的实时、高精度跟踪。

关键词：展开互质阵列 doa跟踪 OPASTd算法 root-MUSIC算法

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

机动目标doa跟踪粒子滤波算法研究

机动目标DOA跟踪粒子滤波算法研究

作者：宋德枢哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

机动目标跟踪是一种对不可准确描述的运动目标状态的连续估计问题,在许多领域有着广泛的应用,其波达方向(Direction of Arrival, doa)往往也随着时间变化,无法准确描述。所以,doa跟踪技术的研究有着非常重要的理论和实际意义。本文首先... 详细信息

机动目标跟踪是一种对不可准确描述的运动目标状态的连续估计问题,在许多领域有着广泛的应用,其波达方向(Direction of Arrival, doa)往往也随着时间变化,无法准确描述。所以,doa跟踪技术的研究有着非常重要的理论和实际意义。本文首先依据阵列信号处理模型和匀速模型(Constant Velocity,CV)建立了机动目标的doa跟踪模型,即状态空间模型。分别研究了扩展卡尔曼滤波跟踪算法和两类子空间跟踪算法,在状态空间模型下,得到几种典型的doa跟踪算法,通过仿真分析验证了跟踪的有效性,并对比了跟踪性能。论文接着详细介绍了一种新兴的非线性滤波方法——粒子滤波算法(Particle Filter,PF),并将其应用到doa跟踪领域。针对标准粒子滤波算法在机动目标doa随时间快速变化导致跟踪精度下降、实时性变差及多目标跟踪误差大等不足的问题,提出了几种改进的粒子滤波doa跟踪算法。仿真分析了不同信噪比、不同粒子数下跟踪性能的差异及收敛特性。结果表明,与传统子空间类跟踪算法和标准粒子滤波方法相比,本文方法跟踪精度更高,收敛速度更快,抗噪能力及鲁棒性更强,对轨迹交叉的多目标跟踪问题性能明显改善。最后依据矢量传感器可以同时采集声场中共点的声压和振速信息的特点,结合粒子滤波算法,给出了一种基于单矢量传感器的粒子滤波doa跟踪算法。在动态的跟踪模型下,推导和计算了后验克拉美罗界(PosteriorCramer-Rao Bound,PCRB),得出了影响下限的两个因子.:信噪比和快拍数,并以此仿真了 PCRB和CRB曲线。用基于单矢量传感器的doa跟踪算法和Capon空间谱估计算法跟踪doa得到的PCRB和CRB曲线与仿真的PCRB和CRB曲线作对比,其变化规律基本吻合,验证了 PCRB推导和计算的正确性,得到了动态跟踪模型下比CRB更低的PCRB。

关键词：粒子滤波 doa跟踪矢量传感器后验克拉美罗界

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多维子空间拟合的doa跟踪算法研究

基于多维子空间拟合的DOA跟踪算法研究

作者：王威电子科技大学

学位级别：硕士

近40年来,波达方向(Direction of Arrival,doa)估计作为阵列信号处理中一个重要的研究方向,吸引众多研究者的高度关注。经过几十年的发展,已经有了许多经典的doa估计算法,如MUSIC、ESPRIT、ML算法等。在某些时变的应用场景中,想要每时... 详细信息

近40年来,波达方向(Direction of Arrival,doa)估计作为阵列信号处理中一个重要的研究方向,吸引众多研究者的高度关注。经过几十年的发展,已经有了许多经典的doa估计算法,如MUSIC、ESPRIT、ML算法等。在某些时变的应用场景中,想要每时每刻的获得信源的位置。然而,由于硬件技术的制约,仅仅使用传统的doa估计算法是计算复杂且难以实现的。目前,有研究者已经提出了一些自适应的doa跟踪算法,如基于卡尔曼滤波器的PAST算法。但是,当多个信源非常接近甚至这些信源在它们的轨迹线上出现交叉点时,这些算法并不能准确的估计和匹配各个信源的doa。为了解决这种问题,本文提出一种基于多维子空间拟合的doa跟踪算法。本文详细介绍了所提出的基于多维子空间拟合的doa跟踪算法。首先,本文根据多维子空间拟合方法跟踪每个时间帧中的信号子空间投影。这里本文使用两种方法进行公式推导,得到完全一样的结果,从而验证了算法的正确性。然后使用高斯-牛顿法对拟合方程最优化求解得到doa测量值。接着提出了一种带验证门的卡尔曼滤波器,将上述doa测量值和根据先前时刻得到的doa预测值作为卡尔曼滤波器的输入来产生最终的doa估计值。仿真实验结果表明,虽然本文提出的算法的复杂度要稍微高一些,但是本文提出的算法的估计性能却远远优于基于卡尔曼滤波器的PAST算法。与基于卡尔曼滤波器的PAST算法相比,本文提出的算法有下面三个创新点:(1)基于卡尔曼滤波器的PAST算法其本质是一维doa跟踪,本算法属于多维doa跟踪;(2)基于卡尔曼滤波器的PAST算法是使用牛顿法对拟合方程进行求解,本算法特意在拟合方程中构造了平方项,然后使用高斯-牛顿法求最优解;(3)基于卡尔曼滤波器的PAST算法只是简单的使用卡尔曼滤波器对测量值进行平滑处理。本算法使用带验证门的卡尔曼滤波器,很好地解决了多目标信源离得很近的问题,能够准确的估计并配对多目标信源的doa。

关键词： doa跟踪多维子空间拟合高斯-牛顿法验证门卡尔曼滤波器

基于随机有限集的阵列信号doa跟踪算法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于随机有限集的阵列信号DOA跟踪算法研究

作者：邹宝红桂林电子科技大学

学位级别：硕士

通常情况下,阵列波达方向（doa）估计是利用传感器接收数据来估计某一时刻的信源角度,其在移动通信等众多领域中均有着重要的应用。而实际监测场景内,检测到的信源通常是移动的,因而需要我们进行实时的doa跟踪。而目前多数的doa跟踪算... 详细信息

通常情况下,阵列波达方向（doa）估计是利用传感器接收数据来估计某一时刻的信源角度,其在移动通信等众多领域中均有着重要的应用。而实际监测场景内,检测到的信源通常是移动的,因而需要我们进行实时的doa跟踪。而目前多数的doa跟踪算法都是使用多个连续快拍数据得协方差矩阵,且接收到的信号受脉冲噪声的影响难以准确估计。因此本文从单快拍量测和声矢量脉冲噪声模型入手将随机有限集理论运用到时变doa跟踪领域,该方法的运用对于时变doa跟踪问题具有重要研究意义。因此,本论文从两个角度将随机有限集理论用于doa跟踪问题中,研究内容具体如下:1根据声矢量阵列脉冲下的多机动源doa的跟踪问题,提出分数低阶矩的交互式多模型多伯努利滤波算法。该算法把交互多模型引入到多伯努利滤波器多机动源预测过程中,并利用α稳定分布对脉冲噪声进行建模,通过分数低阶矩得到MUSIC伪似然函数,并通过粒子滤波实现。通过仿真可知,该算法能够有效实现脉冲噪声下多机动目标的跟踪,并且能有效跟踪目标状态和估计目标数目。2对于阵列信号处理中单快拍情况下的多源时变doa跟踪问题,提出关于单快拍空间平滑的多伯努利doa跟踪算法。该算法首先利用多伯努利随机有限集（RFS）描述状态过程的随机性,并直接利用从传感器阵列中获得单快拍量测。其次,采用空间平滑技术对单快拍量测进行处理,得到伪协方差矩阵,并进行奇异值分解,用MUSIC谱函数作为伪似然函数进行多伯努利doa跟踪。通过仿真可知,该算法能实时有效跟踪单快拍量测下的时变信源doa状态,且能准确估计信源个数。3针对多源时变doa跟踪问题,提出了一种叠加量测多伯努利（Me MBer）滤波器的多源doa跟踪算法。通常多源doa与传感器阵列接收数据间的关系可以用一般的叠加量测模型表示,为了避免信息丢失,该算法在多伯努利滤波过程中直接利用传感器阵列接收到的叠加量测数据。由于叠加量测是监测场景中未知数量的时变目标所产生信号的总和,常规的多伯努利滤波算法难以得到该量测条件下似然函数的解析解。为了克服此困难,本文推导了一种叠加量测多伯努利滤波器的多源doa跟踪算法,该算法通过将多伯努利随机有限集的每个伯努利分量定义成一个条件PHD,通过定义的条件PHD推导出多伯努利条件PHD更新的伪似然函数,完成多伯努利滤波器参数集的更新,并利用辅助粒子滤波实现Me MBer doa跟踪。该算法的优点是对量测信息不需要做任何处理并且在跟踪时不用考虑到信号源个数,直接利用叠加量测多伯努利滤波算法对信号源进行实时跟踪,仿真结果表明该算法的有效性。

关键词：阵列信号处理 doa跟踪脉冲噪声单快拍量测多伯努利滤波器

智能天线中信号到达角（doa）跟踪算法的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

智能天线中信号到达角（DOA）跟踪算法的研究

作者：胡茂兵华侨大学

学位级别：硕士

自从我国自主研发的3G标准TD-SCDMA的提出，智能天线技术引起了越来越多人的关注。该技术在提高频谱利用率、信道容量和增加通信系统覆盖距离等方面具有很重要的意义。智能天线技术所涉及的领域众多，其中信号到达角（Direction of Arri... 详细信息

自从我国自主研发的3G标准TD-SCDMA的提出，智能天线技术引起了越来越多人的关注。该技术在提高频谱利用率、信道容量和增加通信系统覆盖距离等方面具有很重要的意义。智能天线技术所涉及的领域众多，其中信号到达角（Direction of Arrival:doa）估计技术对于智能天线技术来说具有非常重要的意义。由于传统高分辨率doa估计算法是基于阵列输出信号协方差矩阵的特征分解而提出来的，这种算法的运算量大，并且属于“批处理”方法，因而无法实现对时变信号的doa跟踪。同时已有的跟踪算法在doa跟踪误差和跟踪速度这两个方面存在矛盾，因而论文旨在研究出一种既有低的doa跟踪误差，又能实现较快doa跟踪的算法。论文首先简要的介绍了智能天线系统的组成部分和根据采样信号进行doa估计的理论基础，为新算法的提出提供了理论依据;然后详细分析了各种估计算法的成功与不足之处，其中MUSIC、ESPRIT算法等具有超分辨能力的优点，但同时也面临无法进行doa跟踪的问题，而PAST、FAPI等算法虽然可以实现跟踪，但在跟踪速度和跟踪误差方面存在一定的矛盾。基于上述结论，论文提出了一种可变遗忘因子的子空间更新算法，一定程度上缓减了doa跟踪误差与跟踪速度之间的矛盾，同时将新一维doa跟踪算法与相位模式激励算法（如UCA-ESPRIT等）相结合，提出了一种新的二维doa跟踪算法。该新算法实现了同时对方位角和俯仰角的跟踪，表现出更高的实用价值。仿真实验结果验证了这种二维doa跟踪算法的可行性及有效性。

关键词：智能天线 doa跟踪可变遗忘因子子空间更新算法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

运动目标doa自适应跟踪算法

火力与指挥控制 2012年第6期37卷 152-156页

作者：赵汇强张玉萍全厚德军械工程学院石家庄050003 河北科技大学理工学院石家庄050031

战场区域移动通信系统中,指挥中心实时地将主波束对准作战分队来波方向,而将其他方向的来波作为干扰置零陷,不仅提高了抗干扰能力,而且还可对作战分队进行定位。这一过程是通过跟踪移动用户信号的波达角(doa)来实现的,传统的高分辨率DO... 详细信息

战场区域移动通信系统中,指挥中心实时地将主波束对准作战分队来波方向,而将其他方向的来波作为干扰置零陷,不仅提高了抗干扰能力,而且还可对作战分队进行定位。这一过程是通过跟踪移动用户信号的波达角(doa)来实现的,传统的高分辨率doa估计算法,如MUSIC、ESPRIT等算法,无法实现自适应、实时跟踪,因为它需要对接收信号的协方差矩阵反复进行特征值分解或奇异值分解,计算量大。针对这一问题,引入基于改进的信号子空间自适应跟踪的卡尔曼(Kalman)滤波算法,该算法直接从信号子空间中提取doa的更新,无需从协方差矩阵中提取。仿真结果表明,该算法不仅降低了运算量,而且可跟踪多用户的doa。

关键词：智能天线 doa跟踪信号子空间跟踪卡尔曼滤波

维普期刊数据库

基于压缩感知理论的doa估计与跟踪算法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于压缩感知理论的DOA估计与跟踪算法研究

作者：陈淼吉林大学

学位级别：硕士

随着阵列信号doa估计与跟踪技术在雷达探测和声呐定位等实际场景中的应用愈来愈广泛和深入,人们对doa估计与跟踪技术的要求也日益提高。近年来,随着压缩感知理论的发展,其对快拍数要求低和天然的解相干性等鲜明的优点促进了阵列信号doa... 详细信息

随着阵列信号doa估计与跟踪技术在雷达探测和声呐定位等实际场景中的应用愈来愈广泛和深入,人们对doa估计与跟踪技术的要求也日益提高。近年来,随着压缩感知理论的发展,其对快拍数要求低和天然的解相干性等鲜明的优点促进了阵列信号doa估计技术的不断深入研究;并且,随着动态压缩感知等理论的形成和不断完善,基于压缩感知理论的doa跟踪技术也取得了一定的研究成果。本文在这一背景下对基于压缩感知理论的doa估计和跟踪算法进行了相关研究,主要研究内容归纳如下:1)通过对平滑l0范数的研究,采用改进后性能更加优异的平滑函数来逼近l0范数,提出一种基于改进平滑l0范数的doa估计算法,该算法容易实现且精度较高,在单快拍条件下就能对doa进行较好的估计,且相比OMP算法和平滑l0范数原始算法具有更好的性能。2)通过对改进平滑l0范数采用新的加权方式进行处理,提出一种基于加权平滑l0范数的doa估计算法,该算法同样容易实现,在单快拍条件下就能实现较高精度的doa估计,且相比基于改进平滑l0范数的doa估计算法具有更高的估计精度。3)实际应用中的doa估计技术通常为MMV模型,本文将基于加权平滑l0范数的doa估计算法推广到MMV模型下,提出一种基于多快拍加权平滑l0范数的doa估计算法,该算法在较低快拍数条件下就可实现doa的高精度估计。4)针对运动目标信号源的doa跟踪问题,将动态压缩感知理论的处理方法应用到动态doa这一时变稀疏信号中,并建立动态doa稀疏概率模型以获得加权l,范数的权值,最终通过对线性加权l1范数的最小化,提出一种单快拍情况下的动态压缩感知doa跟踪算法,该算法可实现较高精度的doa跟踪,在一定信噪比条件下具有比PASTd算法和粒子滤波算法更好的doa跟踪性能。5)为提升动态压缩感知doa跟踪算法对噪声的抗干扰能力,将该算法推广到MMV模型下,同时对接收信号进行奇异值分解处理以降低计算量,最终提出一种多快拍动态压缩感知doa跟踪算法,该算法可以在快拍数较少且信噪比较低的情况下实现较高精度的doa跟踪。

关键词：阵列信号处理 doa估计 doa跟踪平滑l0范数动态压缩感知

互质面阵下信号的二维doa估计与跟踪算法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

互质面阵下信号的二维DOA估计与跟踪算法研究

作者：周梦婕南京航空航天大学

学位级别：硕士

阵列信号处理作为信号处理领域的重要分支,被广泛应用于众多民用和军事领域。而信源的波达方向（Direction of Arrival,doa）估计作为阵列信号处理学科的研究热点,自20世纪70年代以来得到了蓬勃发展,涌现了大量超分辨doa估计算法。然而... 详细信息

阵列信号处理作为信号处理领域的重要分支,被广泛应用于众多民用和军事领域。而信源的波达方向（Direction of Arrival,doa）估计作为阵列信号处理学科的研究热点,自20世纪70年代以来得到了蓬勃发展,涌现了大量超分辨doa估计算法。然而大多数算法都是基于以均匀阵列为代表的紧凑型阵列,由于空域奈奎斯特采样定理的限制,算法精度的提升必须以提高硬件成本为代价。同时大多数超分辨算法的复杂度高,工程实现困难,只适用于空间静态信源的测向,无法实现时变信源多维参数的实时跟踪。相比传统的紧凑型阵列,互质阵兼备了稀疏感知的优势和质数的独特性质,能够在使用相同数目物理阵元的前提下获得更大的阵列孔径和更高的自由度。因此,互质阵列信号处理技术在雷达、声呐、无线通信等领域有着广泛应用。本文基于互质面阵,研究了空间信源的二维doa估计算法和跟踪算法,选题具有理论意义和应用价值。论文主要工作如下:（1）针对互质面阵下信源二维doa估计问题,研究了借助旋转不变性的二维信号参数估计（Estimation Two Dimensional Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,2D-ESPRIT）算法和二维传播算子（Two Dimensional Propagator Method,2D-PM）。该类算法利用旋转不变性获得参数估计,且能实现信源二维角度的自动配对。由于无需谱峰搜索,算法复杂度低于经典的二维谱峰搜索类算法,例如多重信号分类（MUltiple SIgnal Classification,MUSIC）算法和Capon算法。此外,考虑到互质面阵中阵元的稀疏分布扩大了阵列有效孔径,因此在相同阵元数下,该类算法的doa估计性能优于均匀面阵下的2D-ESPRIT算法和2D-PM。（2）为避免经典谱峰搜索类算法中高运算复杂度的二维谱峰搜索过程,研究了互质面阵中基于级联谱峰搜索思想的二维doa估计算法,包括级联MUSIC算法和级联Capon算法。该类算法在借助旋转不变性得到参数初始估计的基础上,将二维谱峰搜索分解为两次一维谱峰搜索,大大降低了算法复杂度。在相同的阵列结构下,该类算法的二维角度估计性能优于旋转不变性类算法。且当多个入射信源的俯仰角（或方位角）相同时,该类算法也能有效工作。（3）在级联谱峰搜索类算法的基础上,为减少谱峰搜索带来的运算量,研究了互质面阵中基于降维谱峰搜索思想的二维doa估计算法,包括降维MUSIC算法和降维Capon算法。该类算法先利用旋转不变性得到参数的初始估计,然后将经典谱搜索类算法中的二维谱函数转换成二次优化问题,将二维全局谱峰搜索简化为一次一维局部搜索,使得算法复杂度较级联谱峰搜索类算法进一步降低。在相同的阵列结构下,该类算法的参数估计性能逼近经典的二维谱峰搜索类算法,优于2D-ESPRIT算法和2D-PM。当多个入射信源的俯仰角（或方位角）相同时,算法仍能有效工作。（4）虽然降维谱峰搜索类算法在计算复杂度上较级联类算法有所改进,但是仍需一次一维谱峰搜索,为进一步降低算法复杂度,研究了互质面阵中基于多项式求根的二维求根MUSIC算法和求根Capon算法。该类算法先基于降维思想把二维参数估计问题转化为一维参数估计问题,再将经典谱峰搜索类算法中的谱函数转化为相应的多项式,通过求解多项式的根得到信号参数估计。由于无需谱峰搜索,在相同阵列下,所提算法的复杂度低于降维谱峰搜索类算法,且doa估计性能优于2D-ESPRIT算法和2D-PM。（5）由于传统高分辨doa估计算法无法满足实际应用中对动态目标进行实时测向跟踪的需求,提出了互质面阵中的信源二维doa跟踪算法,包括分别以投影近似子空间跟踪（Projection Approximation Subspace Tracking,PAST）算法和压缩投影近似子空间跟踪（Projection Approximation Subspace Tracking with deflation,PASTd）算法为基础的doa跟踪算法和基于自适应递归最小二乘跟踪平行因子（PARAllel FACtor via Recursive Least Square Tracking,PARAFAC-RLST）的子空间跟踪算法。前两种算法将特征子空间视为某个无约束代价函数的最优解,分别通过求解相应代价函数的最小值得到特征子空间,进而得到信源参数估计,避免了经典高分辨doa估计算法中高运算复杂度的特征分解过程。而基于自适应PARAFAC-RLST的子空间跟踪算法将阵列接收信号构建为平行因子模型,并将三线性模型中的承载矩阵视为某个窗函数的最优解,利用递归最小二乘法跟踪平行因子分解,从而实现信源波达方向的测向跟踪。该算法用线性迭代更新过程代替

关键词：互质面阵空间谱估计 doa跟踪 MUSIC算法旋转不变性 PAST 平行因子