本文關(guān)鍵詞：DOA估計中的穩(wěn)健稀疏重構(gòu)模型及算法研究

  更多相關(guān)文章： 波達方向估計 陣元位置誤差 稀疏表示 穩(wěn)健 克拉美羅下界

【摘要】：波達方向(DOA)估計是陣列信號處理兩大研究方向之一,在雷達、聲吶以及通信中有著廣泛的應用。在過去的半個世紀中,大量的參數(shù)化和非參數(shù)化DOA估計方法相繼被提出來。近期,出現(xiàn)了一種基于稀疏表達的半?yún)?shù)化方法,由于其所需快拍數(shù)少、能夠處理相干信源以及分辨率高等原因,受到了廣泛的關(guān)注。大部分DOA估計方法都基于陣列流型準確已知的假設,然而在實際工程應用中,由于環(huán)境等因素的影響,陣元位置誤差是難以避免的,而陣元位置誤差的存在會使得算法的性能嚴重下降甚至失效,因此,解決陣元位置誤差條件下的DOA估計問題具有一定的研究意義和實際應用價值。針對遠場窄帶信號,本文從接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矢量化的稀疏表示角度出發(fā),研究陣元位置存在誤差情況下的DOA估計問題,提出了一種新的稀疏表達模型以及基于該模型的DOA估計算法。本論文主要的貢獻與創(chuàng)新點包括:1.針對陣元位置存在誤差的問題,在陣元位置誤差服從正態(tài)分布和均勻分布的假設前提下,推導出一種全新的基于協(xié)方差矩陣矢量化的稀疏表達模型,該模型不僅考慮了陣列擾動的統(tǒng)計特性,而且不存在一階泰勒展開的近似誤差。仿真實驗顯示,相比已有的穩(wěn)健DOA估計方法和自校準的DOA估計方法,本文提出的穩(wěn)健稀疏重構(gòu)模型和方法具有更好的性能。2.針對DOA估計中不同信號模型波達方向估計的誤差和性能問題,本文推導出理想情況下確定性信號、隨機性信號,以及陣元位置誤差情況下確定性信號、隨機性信號四種模型的克拉美羅下界,進行了相應的仿真與分析,其中特別分析了針對陣元位置誤差統(tǒng)計量、信噪比、快拍次數(shù)和空間信號入射方向參數(shù)對克拉美羅下界的影響,為應用于實際環(huán)境的DOA估計算法研究和分析提供了一定的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：波達方向估計 陣元位置誤差 稀疏表示 穩(wěn)健 克拉美羅下界
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.7;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 背景概況及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 波達方向（DOA）估計基礎(chǔ)15-22
• 2.1 引言15
• 2.2 信號模型15-17
• 2.2.1 理想陣列信號模型15-16
• 2.2.2 實際陣列信號模型16-17
• 2.3 陣元誤差對DOA估計的影響17-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 陣元位置誤差條件下的DOA估計方法22-30
• 3.1 引言22
• 3.2 穩(wěn)健的DOA估計算法22-23
• 3.3 自校準的DOA估計算法23-27
• 3.4 仿真實驗與分析27-29
• 3.5 本章小結(jié)29-30
• 第四章 基于稀疏表示的DOA估計方法30-42
• 4.1 引言30
• 4.2 基于空域稀疏性的陣列處理框架30-31
• 4.3 基于稀疏重構(gòu)的DOA估計31-38
• 4.3.1 基于觀測模型的稀疏重構(gòu)算法31-35
• 4.3.2 基于協(xié)方差矢量化的稀疏重構(gòu)算法35-38
• 4.4 仿真實驗與分析38-40
• 4.5 本章小結(jié)40-42
• 第五章 稀疏重構(gòu)框架下的穩(wěn)健DOA估計方法42-53
• 5.1 引言42
• 5.2 考慮誤差的協(xié)方差矢量化模型42-46
• 5.2.1 陣元位置誤差服從正態(tài)分布42-45
• 5.2.2 陣元位置誤差服從均勻分布45-46
• 5.3 二維陣元位置誤差的協(xié)方差矢量化模型46-47
• 5.3.1 陣元位置誤差服從正態(tài)分布46-47
• 5.3.2 陣元位置誤差服從均勻分布47
• 5.4 考慮誤差的稀疏表示模型及DOA估計47-48
• 5.5 仿真實驗與分析48-52
• 5.5.1 一維陣元位置誤差仿真實驗與分析48-50
• 5.5.2 二維陣元位置誤差仿真實驗與分析50-52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 第六章 克拉美羅下界（CRLB）的推導及分析53-65
• 6.1 引言53
• 6.2 基于隨機性信號模型的CRLB53-58
• 6.2.1 理想陣列模型的CRLB及分析53-54
• 6.2.2 陣元位置誤差條件下的CRLB及分析54-58
• 6.3 基于確定性信號模型的CRLB58-62
• 6.3.1 理想陣列模型的CRLB及分析58-60
• 6.3.2 陣元位置誤差條件下的CRLB及分析60-62
• 6.4 仿真實驗與分析62-64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 第七章 總結(jié)與展望65-67
• 7.1 總結(jié)65
• 7.2 展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-71
• 攻碩期間取得的研究成果71-72

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曹圣紅;存在陣列誤差條件下波達方向估計算法研究[D];中國科學技術(shù)大學;2014年

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本文編號：681709