基于实值信号子空间的虚拟阵列解相干算法
一种基于信号子空间聚焦的宽带DOA估计算法
一种基于信号子空间聚焦的宽带DOA估计算法
于红旗;刘剑;黄知涛;周一宇
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2008(30)4
【摘要】根据阵列采样获得的宽带信号带宽内各个频点的协方差矩阵进行特征值分解得到的信号子空间,提出了一种新的宽带聚焦DOA估计方法.直观地根据各个频点的信号子空间来构造聚焦矩阵,推导了最佳聚焦信号子空间.对新方法的性能分析表明,该方法的性能与双边变换(TCT)方法相同,并给出了证明.构造聚焦矩阵时新方法所用的矩阵维数小于TCT方法,因此新方法运算量小于TCT方法.仿真结果证明了算法的有效性.
【总页数】4页(P609-612)
【作者】于红旗;刘剑;黄知涛;周一宇
【作者单位】国防科学技术大学电子工程学院,湖南,长沙,410073;国防科学技术大学电子工程学院,湖南,长沙,410073;国防科学技术大学电子工程学院,湖南,长沙,410073;国防科学技术大学电子工程学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.一种基于降调频的宽带LFM信号DOA估计算法 [J], 张佳;贾鑫;尹灿斌;陈颖颖;高阳
2.一种新的聚焦类宽带DOA估计算法 [J], 曹金亮;刘志文;徐友根
3.互相关矩阵重排获取信号子空间的二维 DOA 估计算法 [J], 聂玺;魏平
4.无需聚焦的宽带相干信号快速 DOA 估计算法 [J], 曾耀平;杨益新;卢光跃;贡维雪
5.一种改进的信号子空间聚焦宽带DOA估计算法 [J], 贾思宇;路茗;丁华泽;陈明;赵鲁阳
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虚拟阵列平移法解相干信号ESPRIT算法
虚 拟 阵列 平移 法ຫໍສະໝຸດ 相 干信 号 Ｅ Ｐ Ｉ Ｓ Ｒ Ｔ算 法
丁 卫 安 ， 远 良 马
（．西 北 工 业 大学 ， 西 １ 陕 西 安 ７０ ７ ，． 林 空 军 学 院 ， 西 １ ０２ ２ 桂 广 桂林 ５ １０ ） ４ ０ ３
摘 要 ： 目标 方 位 估 计 （ ＯＡ） 众 多 算 法 中 ， Ｓ Ｒ Ｔ是 一种 运算 速度 快 、 度 高 的 常 用 算 法 ， 它 不能 解 相 干信 号 。提 Ｄ 的 ＥＰＩ 精 但 出一 种 基 于 虚 拟 阵列 平 移 方 法 的 解 相 干 信 号 的 Ｅ Ｐ Ｉ 算 法 ， 决 了 常 规 Ｅ Ｐ Ｉ 算 法 不 能 解 相 干 的 问 题 ， Ｓ ＲＴ 解 Ｓ ＲＴ 和解 相 干 的空 间 平滑 算 法 相 比 ， 损 失 直 线 阵 列 的孑 径 ， Ｍ 元 直 线 阵 可 估计 相 干信 号 源 数 目达 到 Ｍ 个 。该 方 法 适 用 于 所 有 信 号 （ 相 干 和 不 Ｌ 使 非 相干 信 号 ） 目标 方 位 估 计 。 的 关 键 词 ： 干 信 号 ， ＯＡ，Ｓ Ｒ Ｔ， 拟 阵 列 平 移 相 Ｄ ＥＰ Ｉ 虚
号。
在 目标 方 位 估 计 的 算 法 中 ， ＭＵＳＣ ｌ 法 和 Ｉ 算 Ｌ
Ｅ Ｐ ＴＥ算 法在 理想条 件下具 有 良好 的性 能 ， Ｓ ＲＩ 。 ］ 但在 信 号源相 干 时算 法 的性 能变 得很 坏 ， 至无 法进 行 甚 目标 方 位估 计 。而 实际 环境 中 ， 为多 径现 象 的 出 因
中图 分 类 号 ： Ｎ９ １ ７ Ｔ １． 文 献 标识 码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ＰＲＩ Ａｌ ｏ ｉｈ ｏ Ｃｏ ｅ ｅ ｏ ｒ ｅ Ｖｉ ｔ ｄ ｆ ＥＳ Ｔ ｇ ｒ ｔ ｍ ｔ ｈ ｒ ｎｔＳ ｕ ｃ ａ Ｖｉ ｔ ａ ｒ ｙ Ｔｒ ｎ ｌ ｔｏ ｒ ｕ ｌＡｒ ａ ａ ｓ ａ ｉ ｎ
基于虚拟阵列空间平滑的相干信号DOA估计
的线性预测矩阵构造类方法虽然能通过一段时延内循 环累积量的多点采样避免时延选择问题， 但是却存在计 算量大且在低信噪比环境下 Ｄ Ｏ Ａ估计性能较差的缺 点． 上述 Ｄ Ｏ Ａ估 计方 法 都 利 用 了 信 号 的 循 环 平 稳 特 性， 而许多信号（ 如二进制相移键控（ ） 信号等） 不 Ｂ Ｐ Ｓ Ｋ ［ ， ］ １ ３ 仅具有循环平稳性还具有共轭循环平稳性 ， 某些信 ］ １ １ 针对这类信号， 目 号甚至仅具有共轭循环平稳特性［ ． 前的处理方法主要有两种 ． 一种是对现有算法的扩展应 用： 对于大多数窄带循环平稳信号 Ｄ Ｏ Ａ估计算法而言， 可通过用共轭循环相关函数替代循环相关函数的方法 ］ １ ２ 然而， 进行扩展以适用于共轭循环平稳信号的处理［ ． 扩展后的算法并不能摆脱原算法本身的缺点， 例如， 基 于空 间 平 滑 的 Ｃ ｏ ｎ ｊ ｕ ｇ ａ ｔ ｅＣ ｙ ｃ ｌ ｉ ｃＭ Ｕ Ｓ Ｉ Ｃ算 法 仍 存 在 Ｓ Ｓ 算法的最优时延选择问题 另外一种是针对共 ． Ｃ Ｍ Ｕ Ｓ Ｉ Ｃ 提出的 轭循环相关矩阵独有特点而提出的算法， 如Ｌ ｅ ｅ
第４ 期 年４ 月 ２ ０ １ ０
电 子 学 报 Ａ Ｃ Ｔ ＡＥ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ ＡＳ Ｉ Ｎ Ｉ Ｃ Ａ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ８ Ｎ ｏ ． ４ Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ０
基于虚拟阵列空间平滑的相干信号 Ｄ Ｏ Ａ估计
张
摘
聪１ ， 胡谋法２ ， 卢焕章２
（ 西南电子电信技术研究所， 四川成都 ６ ； 国防科学技术大学电子科学与工程学院， 湖南长沙 ４ ） １ ． １ ０ ０ ４ ， ； １ ． Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈＩ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄＴ ｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍ ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ． Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ６ １ ０ ０ ４ １ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ， ， ， ， ） ２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄＥ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｄ ｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ４ １ ０ ０ ７ ３ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
单快拍虚拟阵列Toeplitz矩阵重构的相干信源DOA估计
单快拍虚拟阵列Toeplitz矩阵重构的相干信源DOA估计朱进勇;王立冬;孟亚峰【摘要】针对相干信源的DOA估计,提出一种基于单快拍虚拟阵列Toeplitz矩阵(SSVT)重构的解相干算法.该方法利用阵元接收的单快拍数据构造出双向虚拟子阵,并对虚拟子阵的协方差矩阵的平均值进行Toeplitz矩阵重构,实现对相干信源的DOA估计.该方法无需进行多次快拍,在不损失阵列孔径和工作阵元的基础上实现相干信源的DOA估计.仿真结果表明,该算法降低了运算量,在低信噪比的情况下也能分辨M-1个相干信源.%Aiming at the DOA estimation of the coherent signal source,a decoherent algorithm based on single snapshot vir-tual array Toeplitz(SSVT)matrix reconstruction is proposed. The method uses the single snapshot data received by the array ele-ment to construct the bidirectional virtual submatrix. The Toeplitz matrix reconstruction is performed for the mean value of the co-variance matrix of the virtual submatrix to estimate the DOA of the coherent signal source. It is unnecessary for the method to conduct the multiple snapshots,and can estimate the DOA of the coherent signal source on the basis of ensuring the array aper-ture and work array element. The simulation results show that the algorithm can reduce the computation,and distinguish the M-1 coherent signal sources in the case of low SNR.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2017(040)009【总页数】5页(P1-4,9)【关键词】DOA;相干信号;虚拟阵列;单快拍;Toeplitz矩阵【作者】朱进勇;王立冬;孟亚峰【作者单位】军械工程学院电子与光学工程系,河北石家庄 050003;军械工程学院电子与光学工程系,河北石家庄 050003;军械工程学院电子与光学工程系,河北石家庄 050003【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-34波达方向角（Direction of Arrival，DOA）估计一直是阵列信号处理的热点内容，在通信、雷达和声纳等系统中有着广泛应用。
虚拟阵列Khatri-Rao积与子空间联合稀疏表示的DOA估计方法
虚拟阵列Khatri-Rao积与子空间联合稀疏表示的DOA估计方法朱进勇;王立冬;孟亚峰【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)005【摘要】利用目标信号在空域分布的稀疏性,该文提出了一种基于虚拟阵列Khatri-Rao (KR)积与信号子空间联合稀疏表示的单快拍DOA估计方法;该方法利用单次快拍的采样数据,构造出双向虚拟阵列数据,并对虚拟阵列数据的协方差矩阵进行KR积变换处理,然后对向量化后的数据进行顺序重构,利用重构矩阵的大奇异值对应的左奇异向量为估计信号子空间;最后,利用凸优化工具箱对稀疏模型进行二阶凸规划的优化求解,得到高精度的DOA估计值;仿真实验验证了算法的有效性,在低信噪比下比传统MUSIC和OMP算法具有更高的估计精度.%Using the target signal in the spatial distribution of sparse,this paper puts forward a Khatri-Rao (KR) product based on virtual array and signal subspace joint sparse representation of single snapshot DOA estimation method.The method uses a single snapshot sampling data,constructs the two-way virtual array data,and the covariance matrix of the virtual array data for KR product transformation process,and then to reconstruct the order of data after vectorization,by using the large singular values of reconstruction matrix left singular vectors of the corresponding to estimate the signal subspace;Finally,using convex optimization toolbox for sparse matrix model of quadratic convex programming optimization solution,get highaccuracy DOA estimate.Simulation experiments verify the effectiveness of the algorithm,under the low SNR has higher estimation accuracy than traditional MUSIC,SVD and OMP algorithm.【总页数】4页(P147-149,154)【作者】朱进勇;王立冬;孟亚峰【作者单位】军械工程学院电子与光学工程系,石家庄050003;军械工程学院电子与光学工程系,石家庄050003;军械工程学院电子与光学工程系,石家庄050003【正文语种】中文【中图分类】TN911.7【相关文献】1.非线性阵列Khatri-Rao子空间宽带DOA估计 [J], 潘捷;周建江2.一种基于加权子空间的稀疏表示DOA估计算法 [J], 吴振;赵德安;戴继生3.基于凸优化的Khatri-Rao子空间宽带DOA估计 [J], 潘捷;周建江4.采用信号子空间稀疏表示的DOA估计方法 [J], 解虎;冯大政;魏倩茹5.准平稳信号的Khatri-Rao积联合稀疏分解DOA估计方法 [J], 刘庆华;欧阳缮;何振清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于信号子空间的ESPRIT_Like算法在相干DOA估计中的应用
第31 卷第7 期通信学报Vol.31 No.7 2010 年7 月Journal on Communications July 2010基于信号子空间的ESPRIT-Like 算法在相干DOA 估计中的应用张洪顺1，许云林1，湛江书2（1. 重庆通信学院无线电管理教研室，重庆400035；2. 重庆大学资源与环境科学学院，重庆400044）摘要：相干环境中DOA 估计的一个主要任务是在预处理中设法消除空间协方差矩阵的秩损失，首先分析了相干信号对基于子空间的超分辨算法的影响，随后从矩阵重构的思路出发，提出了一种基于信号子空间的ESPRIT-Like 算法，最后通过仿真结果证明该方法的有效性与优越性。
关键词：相干信号；DOA 估计；信号子空间；Toeplitz 矩阵；奇异值分解；ESPRIT 算法中图分类号：TN971 文献标识码：B 文章编号：1000-436X(2010)07-0110-06Signal-subspace-based esprit-like algorithmfor coherent DOA estimationZHANG Hong-shun1, XU Yun-lin1, ZHAN Jiang-shu2(1. Unit of Radio Management, Chongqing Communication Institute, Chongqing 400035, C hina;2. College of Resource and Enviromental Science, Chongqing University, Chongqing 400044, China)Abstract: To consider the problem of DOA estimation in coherent environment, the most important issue is to try to eliminate the rank loss of the spatial covariance matrix. The influence of coherent signals on the subspace-based ul-tra-resolution DOA estimation algorithm was analyzed. Then a signal-subspace based ESPRIT-Like algorithm was pro- posed from the thought of matrix reconstruction. The simulation results demonstrate the validity and superiority of the proposed algorithm.Key words: coherent signal; DOA estimation; signal subspace; Toeplitz matrix; SVD; ESPRIT algorithm1 引言相干信号环境在现实中比较常见，如多径效应或是在军事通信中敌方有意实施干扰等情况，由于相干信号的影响，使阵列的空间协方差矩阵产生秩损失，从而使一些超分辨子空间类算法如多重信号分类[1](MUSIC, multiple signal classification)和利用旋转不变技术进行信号参数估计[2](ESPRIT, estima-tion of signal parameter via rotational inviance tech- niques)在相干环境中失去效用，相干信号的DOA (direction of arrival)估计是空间谱估计亟需解决的一个实际问题。
基于虚拟阵列改进MUSIC算法的相干信源DoA估计
DoA Estimation of Coherent Sources by Using Virtual Array- based Improved MUSIC Algorithm
的, 当入射信号源个数小于阵元个数时, 矩阵ARssAH
是半正定的, 且秩为 N 。由此可知, 矩阵 ARssAH 的
特征值中有 M - N 个为零, Rxx的特征值中有 M- N
个等于噪声的方差 R2n。
特征值 Ki 的特征矢量为 qi , 满足
Rxx - KiI qi = 0
( 7)
对应于 M - N 个最小特征值的特征矢量, 有:
F U Shu-juan1, 2, JING Xiao-rong 1, 2, ZHANG Zu-f an1, ZHANG Yong-jie 2
( 1. Key Lab of Mobile Communicaiton Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China; 2. National Key Laboratory of Science and Technology on Information Transmission and Disseminat ion in Communication Networks, The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Shijiazhuang 050081, China)
空间相干系数计算
空间相干系数计算在信号处理中，空间相干性是用来衡量两个信号之间的相关程度。
空间相干性通常用空间相干系数来表示，其计算方法如下：假设有两个信号$x(t)$和$y(t)$，它们在某个时刻$t$的值分别为$x(t)$和$y(t)$。
为了计算它们的空间相干系数，可以按照以下步骤进行：1.根据信号的采样数据，计算两个信号的互协方差，表示为$R_{xy}(h)$。
互协方差的计算公式如下：$$R_{xy}(h)=E\{(x(t)\bar{x})(y(t+h)\bar{y})\}$$其中，$h$表示信号之间的时间偏移，$\bar{x}$和$\bar{y}$分别是信号$x(t)$和$y(t)$的均值。
2.计算两个信号的自协方差，分别表示为$R_{xx}(0)$和$R_{yy}(0)$。
自协方差的计算公式如下：$$R_{xx}(0)=E\{(x(t)\bar{x})(x(t)\bar{x})\}$$$$R_{yy}(0)=E\{(y(t)\bar{y})(y(t)\bar{y})\}$$可以看出，自协方差表示的是信号自身的相关程度，而互协方差表示的是两个信号之间的相关程度。
3.最后，根据上述计算得到的互协方差和自协方差，可以计算空间相干系数，表示为$\gamma(h)$，计算公式如下：$$\gamma(h)=\frac{R_{xy}(h)}{\sqrt{R_{xx}(0)\cdotR_{yy}(0)}}$$空间相干系数的取值范围在1到1之间，当$\gamma(h)$接近于1时，表示两个信号高度相关；当$\gamma(h)$接近于1时，表示两个信号高度不相关；当$\gamma(h)$接近于0时，表示两个信号无关。
以上就是计算空间相干系数的方法。
通过计算空间相干系数，可以评估两个信号之间的相关程度，对于信号处理和通信系统设计等领域都有重要的应用。
基于矩阵重构和酉变换的DOA估计
基于矩阵重构和酉变换的DOA估计李齐衡;孙溶辰;孙志国【期刊名称】《应用科技》【年(卷),期】2024(51)1【摘要】为了提高重构相干信号测向算法的估计性能,降低算法运算量,提出了一种基于矩阵重构和酉变换方法的酉矩阵重构算法。
该算法首先通过酉变换将阵列接收数据从复值计算转换为实值计算,使计算量大大降低;然后计算阵列协方差矩阵并进行特征值分解得到信号子空间,再将信号子空间重构为Toeplitz矩阵实现解相干并再次进行酉变换;最后通过特征值分解得到信号子空间并使用最小二乘法实现波达方向(direction of arrival,DOA)估计。
相比于改进的旋转不变性的信号参数(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques-like,ESPRIT-Like)算法和空间平滑处理算法,由于消除了噪声影响、构造了Toeplitz矩阵以及充分利用了数据的共轭信息,该算法的估计精度更高、具有更高的运算效率且在ESPRIT-Like算法失效的条件下新算法仍能有效估计DOA。
本文算法的运行时间是ESPRIT-Like算法的71.2%,实验结果证明了该方法的有效性和真实性。
【总页数】10页(P120-129)【作者】李齐衡;孙溶辰;孙志国【作者单位】哈尔滨工程大学信息与通信工程学院【正文语种】中文【中图分类】TN911.72【相关文献】1.基于L型阵列酉变换矩阵重构的二维DOA估计2.基于酉变换和稀疏贝叶斯学习的离格DOA估计3.一种基于酉变换的均匀线阵DOA估计方法4.基于酉重构子空间的一维DOA估计因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
虚拟阵列下的相干信号测向算法
ＶＯ １ ． ３５ Ｎｏ．１ ０
Ｏｅ ｔ ｏ ｂ ｅ ｒ ２ Ｏ １ ３
网址 ： ＷＷＷ． ｓ ｙ ｓ — ｅ ｌ ｅ ． ｃ ｏ ｍ
虚 拟 阵列 下 的相 干信 号 测 向算Байду номын сангаас法
甄 佳 奇 ，丁 群 ，赵 冰
（ 黑 龙 江 大 学 电子 工 程 学 院 ，黑 龙 江 哈 尔 滨 １ ５ ０ ０ ８ ０ ）
ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｉ ｔ ｅ ｍｐ ｌ ｏ ｙ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｏ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ
第 ３ ５卷 第 １ Ｏ期
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
文章编号： １ ０ ０ １ ５ ０ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ ０ ２ ０ ３ ２ ０ ５
系 统 工 程 与 电 子 技 术
Ｓｙｓ ｔ ｅ ｍｓ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ ａｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｎ ｉ ｃ ｓ
ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｅ ｄ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｓ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈｉ ｓ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｅ ｘ ｃ ｅ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｅ ｌ ｅ —
摘 要 ：大 多数 解 相 干 测 向 算 法 只能 应 用 于 均 匀线 阵 ， 而 不 能 用 于 均 匀 圆 阵 。针 对 这 一 问题 提 出 了一 种 基 于 虚 拟 均 匀线 阵 的 快 速 解 相 干 波 达 方 向 估 计 算 法 ， 该 算 法 对 均 匀 圆形 阵 列 的 输 出信 号 进 行 模 式 激 励 ， 使 其 成 为 虚 拟
基于虚拟阵列的ESPRIT相干信号DOA估计
要求 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ － １ ９
适应性技术 研究 。
基金项 目： 教育部博士点基金 （ ２ ０ ０ ５ ０ ６ ９ ９ ０ ３ ７ ） 与航天支撑基金资助
作者简介 ： 刘 宁（ １ ９ ７ ６ 一） ， 女， 西北工业大学 工程师 、 博士研究 生 ， 主要从事通信工程与信 号处理 、 数据链仿 真和 电磁兼容 环境
第 ６期
●
刘 宁等 ： 基于虚拟 阵列 的 Ｅ Ｓ Ｐ Ｒ Ｉ Ｔ相干信号 Ｄ Ｏ Ａ估计
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∑ａ ｍ Ｓ （ ） ＋ ， ｌ （ ） ： Ａ ｓ （ ｔ ） ＋ ， ｌ （ ￡ ）（ １ ）
式 中： （ ｔ ） （ ｍ ：１～ ） 表示信号包络 ， Ａ ＝［ ａ ，
ａ ， ａ ， ， …， ａ ］为 阵列 方 向矩 阵 ａ ＝［ １ ， ， ２ ， …， 。 一 ］
有着重要的作用 。卫星系统和现代通信系统中被广 泛使 用 的 ＭＡ Ｓ Ｋ、 Ｂ Ｐ Ｓ Ｋ和 Ａ Ｍ 等具 有 相位 星座 是 直
基于阵列虚拟平移的快速解相干幂代算法
ａ ｈ ｅ ｅ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｉ ｎ ｗｉｈ ｕ ｒ ａ ｐ ｒ ｕ ｅ ｌ Ｓ ｎ ｐ ｏ ｅ ｈ ｏ ｒ ｅｎ ｍ ｂ ｒｕ Ｏ Ｍ 一 １．ａ ｄ ａ ｓ ｖ ｉ ｓ ｃ ｉ ｖ ｓ ｄ — ｏ ｒ ｌ ｔｏ ｔ ｏ ｔａ ｒ ｙ ａ ｅ ｔ ｒ Ｏ Ｓａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｓ ｔ ｅ ｓ ｕ ｃ ｕ ｍ ｅ ｐｔ ｎ ｌｏ ａ ｏ ｄ ＥＶＤ ｎ ｐ ｃ ｒ ｍ— ｅ ｋ ｓ ａ ｃ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ａ ｅ ｒ ｈ ｎ ｒ ｃ ｓ ．Ｔｈ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｇ ｒ ｔ ａ ａ ｔ ｏ ｖ ｒ ｅ ｔｓ ｅ ｄ ａ ｄ ｓ ｌ ｃ ｍｐ — ｅ ｐ ｏ ｕ ｅ ｌ ｏ ｉｈ ｈ ｓ ａｆ ｓ ｎ ｅ ｇ ｎ ｐ ｅ ｎ ｍａ ｌ ｏ ｃ ｕ ｔ ｔｏ ｕ ｄ ｎ，ｃ ｎ ｍｅ ｔｔ ｅ ｎ ｅ ｏ ｏ ｖｎ ａ ｋ １ ｓ ｂ ｐ ｃ ｓ ｉ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ａ ｋ ｎ ．Ｆｕ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｈ ｓ ａｇ — ａ ｉｎ ｂ ｒ ｅ ａ ｅ ｈ ｅ ｄ ｆ ｒｓ ｌｉｇ ｒ ｎ 一 ｕ ｓ ａ ｅｅ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｒ ｃ ｉ ｇ ｏ ｒ ｈ ｒ ｒ ，ｔ ｉ ｌ ｏ ｒｔ ｍ ａ ｌｏ ｂ ｐ ｌ ｄ ｉ ｉｈ ｃ ｎ ａ ｓ ｅ ａ ｐ ｉ ｎ ＵＣＡ． Ｔｈ ｉ ｕ ａ ｉｎ ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｓａ ｇ ｒｔ ｍ ｓ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｅ ｅ ｓｍ ｌ ｔｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｔ ｉ ｌ ｏ ｉｈ ｉ ｆｅ ｔ ． ｖ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｃ ｈ ｒ ｎ ；ａ ｒ ｙ ｖ ｒ ｕ ｌ ｅ ｏ ｉ ｇ；ｓ ｂ ｐ ｃ ｒ ｃ ｉ ｇ；ｒ ｎ 一 ｙ ｒ ｓ ｏ ｅ ｅ ｔ ｒ ａ ｉｔ ａ ｌ ｒ ｍ ｖ ｎ ｙ ｕ ｓ ａ ｅｔａ ｋ ｎ ａ ｋ１
基于虚拟阵列改进MUSIC算法的相干信源DoA估计
摘 要 ： 多径 传输 环境 的 影响 ， ： 受 在 智能天 线 测 向研 究 中， 必须考 虑相 干信 源 的存 在 。针 对 相 干信 源 的 波达 方 向（ ｉ ｃｏ ｆ ｒｖｌ Ｄ Ａ 估 计 问题 ， 出 了一种 基 于虚 拟 阵列 平 移 的 改进 ＭＵ Ｉ 法。 Ｄｒ ｔ ｎｏ Ａ ｒ ａ， ｏ ｅｉ ｉ ） 提 ＳＣ算 仿真结果表明： 在相干信源入射 角度差异很 小（ ５） 约 。的情况下， 该算法依 然能准确地估计 ； 同时， 该 算 法 不损 失阵 列孔径 ， 多可估计 出 一１Ｍ 为 阵元数 ） 最 （ 个相 干信 源 ； 外 ， 算 法具有 同时适 用 于 此 该 相 干信 源和 非相 干信 源 目标 方位估 汁的优 点 。
（ Ｆ ｆ ｌ ｒ ａｔ ｎ ｙｔ ｓ ｎｔｉ ｐｐｒ ｎｉ ｐ ｖｄＭＵ Ｉ Ｍ ｌｐｅＳｇａ Ｃａｓ ｃｔ ｎ ｌ ｏ ｔ Ｄ ）ｏ ｎｔ ｎｅ ａｓｓ ｍ ．Ｉ ｈ ｓ ａｅ ，ａ ｒ ｅ ＳＣ（ ｕｔ ｌ ｉ ｌ ｌ ｉ ａｏ ）ａ ｒｈ ｓ ａ ｎ ｅ ； ｍｏ ｉ ｎ ｓｆ ｉ ｉ ｇ ｉｍ ｂ ｅ ｎｖ ｔａ ａｒ ｏｉｇ Ｓ ｒ ｓｄ ｏ ｅＤ Ａ（ ｉ ｃｏ Ａ ｒ ａ）ｅｔ ａ ｏ ｈｒ ｔ ｏｒ ｓ Ｓ — ｓ ａｄ ｏ ｉｕ ｒ ｙ ｖ ｏ ｅ ｒｈ ｏ Ｄｒ ｔ ｎｏ ｒｖ ｓｍ ｔ ｎｏ ｃ ｅ ｎ ｕｃ ． ｉ ｒ ｌ ａ ｍ ｎ ｉｐ ｐ ｏ ｆ ｔ ｅ ｉ ｆ ｉ１ ｉ ｉ ｆｏ ｅ ｓ ｅ ｍ ｕａ ｏ ｓｌ ｈｗ ｔ ｔ ｗ ｅ ｅ ｉｅｅｃ ｆ ｏ ｓ Ｓ ｅ ａｌｅｅ ｏｔ 。 ， ｐ ｐｓｄａ ｏ ｔ ｃｎ ｌ ｉ ｒ ｕｔ ｓｏ ａ， ｈｎｔ ｆｒｎｅｏ Ｄ Ａ ｒ ｓ ｌ ｖｎａ ｕ ５） ｔ ｎｅ ｓ ｈ ｈ ｄｆ ｉ ｖｙ ｍ （ ｂ ｏ ｒ ｏｅ ｇｒｈ ａ ｌ ｉ ｍ
基于圆阵虚拟阵列平移的相干信源数目估计
基于圆阵虚拟阵列平移的相干信源数目估计王清;龚晓峰;雒瑞森【摘要】在空间谱估计中,多数基于特征子空间的算法均要求信源数目精确已知,当信源数估计出现误差时算法性能将严重下降.针对在相干信源存在时信息论准则估计信源数目不准,且基于线阵的相干信源估计算法不能直接应用于圆阵的问题,提出一种圆阵相干信源数估计算法.通过阵列的虚拟平移实现信源的完全解相干,并利用信息论准则估计解相干后的信源数目,从而避免进行圆阵到线阵的模式空间变换,降低算法复杂度.实验结果表明,在不损失阵列孔径情况下,该算法能正确估计出相干信源数目,并且在低信噪比和小快拍数下性能明显优于FBSS_MDL和Toep_MDL算法.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2018(044)009【总页数】5页(P78-82)【关键词】空间谱;圆阵;相干信源;虚拟阵列;信息论准则;信源数目【作者】王清;龚晓峰;雒瑞森【作者单位】四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TP3910 概述空间谱阵列信号处理在雷达、通信、声呐、导航和电子对抗等领域有着广阔的应用前景。
多重信号分类算法、旋转不变子空间算法等大多数空间谱估计算法都是基于特征子空间算法,并且要求信源个数精确已知。
然而,在实际应用场合,信源个数往往是未知的,这就需要用阵列接收数据估计出信源个数,然后才能估计信源的来波方向(Direction of Arrival,DOA)。
但当估计的信源数目与真实的信源数目不一致时,必然不能准确估计噪声子空间和信号子空间,两者之间不完全正交,因而算法性能将失效,DOA估计也会存在偏差。
因此,信源数目的估计是DOA 估计中的首要问题。
针对信源数估计的问题,很多学者提出了在信源数目估计方面的经典方法,包括信息论方法[1]、盖氏圆方法[2]、平滑秩法、矩阵分解法[3]以及正则相关算法[4]。
虚拟阵列平移法解相干信号ESPRIT算法
虚拟阵列平移法解相干信号ESPRIT算法
丁卫安;马远良
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2008(033)010
【摘要】目标方位估计(DOA)的众多算法中,ESPRIT是一种运算速度快、精度高的常用算法,但它不能解相干信号.提出一种基于虚拟阵列平移方法的解相干信号的ESPRIT算法,解决了常规ESPRIT算法不能解相干的问题,和解相干的空间平滑算法相比,不损失直线阵列的孔径,使M元直线阵可估计相干信号源数目达到M个.该方法适用于所有信号(非相干和相干信号)的目标方位估计.
【总页数】3页(P138-140)
【作者】丁卫安;马远良
【作者单位】西北工业大学,陕西,西安,710072;桂林空军学院,广西,桂林,541003;西北工业大学,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.相干信号源DOA估计改进ESPRIT算法研究 [J], 丁卫安;马远良
2.相干信号源DOA估计ESPRIT改进算法研究 [J], 王佳鑫;黄登山
3.虚拟阵列下的相干信号测向算法 [J], 甄佳奇;丁群;赵冰
4.基于矢量奇异值分解处理相干信号的ESPRIT新算法 [J], 马振华;卢玉芳;梁欣颖
5.虚拟阵列变换法解相干信号MUSIC算法研究 [J], 丁卫安;马远良
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基于互质阵虚拟阵列空间平滑的相干信号DOA估计方法
基于互质阵虚拟阵列空间平滑的相干信号DOA估计方法韦娟;严世安;宁方立
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2022(44)4
【摘要】针对相干信号波达方向(direction of arrival,DOA)以空间平滑方法为基础的算法中阵列孔径损失严重以及低信噪比环境下算法估计性能较差等问题,提出一种无需信源数先验信息的互质阵列相干信号DOA估计方法。
首先,对互质阵列得到的协方差矩阵矢量化,在虚拟阵元空洞位置内插天线零元,重构协方差矩阵为Toeplitz矩阵,拓展阵列孔径。
然后,对重构阵列进行前后向空间平滑处理,消除信号相干性,提高算法估计性能。
最后,将前后向平滑矩阵类比均匀对称阵列的协方差矩阵,设计代价函数转化为凸优化问题,通过谱峰搜索进行DOA估计。
理论分析及仿真结果表明,该方法无需入射信号信源数,计算复杂度低,且在低信噪比环境下相干信号DOA估计数、估计分辨率以及估计精度都得到了明显改善。
【总页数】9页(P1069-1077)
【作者】韦娟;严世安;宁方立
【作者单位】西安电子科技大学通信工程学院;西北工业大学机电学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.基于空间平滑的均匀圆阵对相干信源的DOA估计
2.基于虚拟阵列空间平滑的相干信号DOA估计
3.基于互质阵列的相干与非相干目标DOA估计算法
4.基于互质阵列的相干与非相干目标DOA估计算法
5.基于虚拟阵元内插的互质阵列目标DOD和DOA联合估计算法
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基于子空间正交的阵列干涉SAR系统相位中心位置定标方法
基于子空间正交的阵列干涉SAR系统相位中心位置定标方法卜运成;王宇;张福博;冀广宇;陈龙永;梁兴东【期刊名称】《雷达学报》【年(卷),期】2018(7)3【摘要】阵列干涉合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统采用距离脉冲压缩、方位合成孔径和高度实孔径的方式,能够获得观测场景的3维SAR图像.在实际系统中多个通道的天线相位中心位置信息通常难以精确获得,如果不进行定标而直接进行成像处理将会造成高度维成像质量降低.针对天线相位中心位置定标问题,该文分析了天线相位中心位置误差对高度维成像造成的影响,提出了一种基于子空间正交原理的相位中心位置定标方法.该方法利用2维SAR单视复图像中的定标点数据,通过特征值分解得到噪声子空间,利用子空间正交原理同时求解多个通道对应的天线相位中心位置.针对阵列干涉SAR系统应用,该文给出了相位中心位置定标处理流程,最后通过仿真和实际数据处理验证了定标方法的有效性.【总页数】11页(P335-345)【作者】卜运成;王宇;张福博;冀广宇;陈龙永;梁兴东【作者单位】中国科学院电子学研究所北京 100190;微波成像技术国家级重点实验室北京 100190;中国科学院大学北京 100049;中国科学院电子学研究所北京100190;微波成像技术国家级重点实验室北京 100190;中国科学院大学北京100049;中国科学院电子学研究所北京 100190;微波成像技术国家级重点实验室北京 100190;中国科学院电子学研究所北京 100190;微波成像技术国家级重点实验室北京 100190;中国科学院大学北京 100049;中国科学院电子学研究所北京100190;微波成像技术国家级重点实验室北京 100190;中国科学院大学北京100049;中国科学院电子学研究所北京 100190;微波成像技术国家级重点实验室北京 100190;中国科学院大学北京 100049【正文语种】中文【中图分类】TN958【相关文献】1.基于数字阵列SAR系统的内定标技术研究 [J], 邬伯才;沈明星;陈曦2.基于空间聚类种子生长算法的阵列干涉SAR点云滤波 [J], 王松;张福博;陈龙永;梁兴东3.基于正侧视模型的机载双天线干涉SAR外定标方法 [J], 张薇;向茂生;吴一戎4.机载下视阵列SAR等效相位中心分析方法研究 [J], 侯海平;曲长文;周强;杨俭5.基于三维重建模型的机载双天线干涉SAR外定标方法及实现 [J], 张薇;向茂生;吴一戎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种高效的实值权均匀圆阵去相干波束形成算法
一种高效的实值权均匀圆阵去相干波束形成算法
谢菊兰;何子述;夏威;李会勇
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2008(30)12
【摘要】提出了一种未经相移只采用实值权的均匀圆阵的去相干波束形成算法.均匀圆阵在模式空间中被转换为一虚拟线阵,利用此虚拟线阵的特殊阵列模型结构可构造一特殊矩阵,使其秩只与信源个数有关.该特殊矩阵的虚部所张成的空间包含干扰信号子空间,所以得到干扰信号子空间的正交补空间.利用此干扰信号子空问的正交补空间可以构造出一实值权向量.该算法不需空间平滑就可以抑制相干干扰,较传统的空间平滑算法具有更小的计算量,且在小快拍数下就能收敛且性能稳定.仿真结果显示出算法的有效性.
【总页数】3页(P2306-2308)
【作者】谢菊兰;何子述;夏威;李会勇
【作者单位】电子科技大学电子工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,四川,成都,610054
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.相干干扰下的一种稳健波束形成算法 [J], 沈锋;李平敏;许保同;徐定杰
2.基于均匀圆阵的相干波束形成算法 [J], 高书彦;王永良;陈辉;孟藏珍
3.一种基于相干波束形成的零陷加宽算法 [J], 张艳萍;姚俊;孙心宇
4.一种相干环境下的稳健自适应波束形成算法 [J], 戴凌燕;王永良;李荣锋
5.一种改进的去相干波束形成算法 [J], 陈华;王安国;冷文;赵振新
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中图分类号 ：Ｎ ７ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ６７ ３ ２ １ ） ９１３ －６ Ｔ ９１ Ａ １０ － ４ ０ （０ ２ ０ —１２０
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网络 出版 地 址 ：ｔ ：／ ｗ ｃｋ． ｅ／ｃ ｓｄｔ ｌ ３ １９ ． ．０ ２８ ８ １ ８０ ７ ｈｍ ｈｔ ／ ｗ ｗ．ｎｉｎｔｋｍ ／ ｅａ／ ．３０ Ｕ ２ １０ ２ ．０ ．０ ． ｔｌ ｐ ， ｉ２ ４
李欣 ， 王伟 王咸 鹏 ，
（ 尔滨工程大学 工程训练 中心 ， １哈 黑龙 江 哈 尔滨 １００ ； 哈 尔滨工程大学 自动化学院 ， ５０ １ ２ 黑龙江 哈 尔滨 １００ ） ５ ０ １
摘
要： 针对存在相干信源时 ， 统的 Ｄ Ａ估计算法失效 问题 ， 出一种基 于实值特征子空 间的虚拟 阵列解相 干算法 ． 传 Ｏ 提
ｔａ ｓ ｔ ｎ ｒ ｎ ｌ ｉ ．Ｔ ｅ ｅ ｉｎ ｌ ｕ ｓ ａ ｅ ｃ ｎ ｂ ｂ ａｎ ｄ ｂ ｈ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｕ ｅ ｅ ｄ ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｕ ｅ ａｏ ｈ ｎ ａｒ ａ ｓｇ ａ ｂ ｐ ｃ ａ ｅ ｏ ｔｉ ｅ ｙ ｃ ａ ｇｎ ｏ ｌｘ ｎ ｍｂ ｒｆ ｌ ｏｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ｌ ｓ ｈ ｉ ｎ ｈ ｌ
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第３ ３卷第 ９期
２１ ０２年 ９月
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基 于 实值 信 号子 空 间的虚 拟 阵列解 相 干算 法
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该算法根据虚拟阵列变换的思想 ， 利用阵列接收数据 构造 虚拟子阵 ， 实现对信号 的解相 干处理 ， 并将协方差 矩阵从 复数
域 变 换 为 实 数 域 ， 得 一 个 实 值 信 号 子 空 间 ， 后 利 用 实 数 域 Ｅ Ｐ Ｉ （ ｎｔ ｙＥ Ｐ Ｉ 估 计 信 号 波 达 方 向 ． 方 法 避 免 获 最 Ｓ ＲＴ Ｕ ｉｒ Ｓ ＲＴ） ａ 该
了阵列孔径损失 ， 保持 了阵列 的空间分辨率 ， 估计精度高 ， 利用 个 阵元可估计 个信源 ， 且引入实数域处 理和无需 空间谱 搜索 ， 运算量小 。计算机仿真验证 了该方法的有效性 和优越性 ． 关键词 ： 干信 源； 相 虚拟阵列 ； 信号子空间 ； 实数域 Ｅ Ｐ Ｉ 波达方向 Ｓ ＲＴ；
ｉｇＵ ｉｅｓｙ Ｈａ ｉ １００ ， ｈｎ ） ｎ ｎｖｒｔ， ｒ ｎ ５０ １ Ｃ ｉ ｉ ｂ ａ
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