隨著多輸入多輸出（Multiple Input Mutltiple Output,MIMO）通信技術(shù)的發(fā)展,MIMO陣列技術(shù)成為了當(dāng)前研究的熱點,尤其在陣列雷達應(yīng)用方面。在實際應(yīng)用環(huán)境中,MIMO陣列系統(tǒng)往往面臨非正交波形、收發(fā)陣列互耦、空域色噪聲等不理想情況,傳統(tǒng)的參數(shù)估計算法,尤其是目標(biāo)的波達方向（direction of arrival,DOA）,性能急驟下降,甚至失效。因此研究在非正交波形、收發(fā)陣列互耦、菲均勻噪聲條件下實現(xiàn)目標(biāo)穩(wěn)健高精度的參數(shù)估計具有非常重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文針對非正交波形、收發(fā)陣列互耦、菲均勻噪聲的情況,研究MIMO陣列系統(tǒng)中穩(wěn)健的參數(shù)估計方法,本文主要研究內(nèi)容如下:1.建立MIMO陣列系統(tǒng)的信號模型,對數(shù)學(xué)模型的基本特性展開分析。然后在理想條件下基于子空間的波達方向估計算法,主要涉及基于噪聲子空間的譜峰搜索類和基于信號子空間的旋轉(zhuǎn)不變子空間類,闡述了它們的基本原理,并利用仿真實驗進行驗證分析。針對不同的算法,得到相應(yīng)的基本結(jié)論。2.研究發(fā)射陣列的波形不滿足相互正交特性條件下,在MIMO陣列中如何實現(xiàn)穩(wěn)健的高精度波達方向估計。首先建立非正交波形條件的... 

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 MIMO陣列參數(shù)估計國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于子空間技術(shù)的MIMO陣列參數(shù)估計研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于稀疏恢復(fù)技術(shù)的MIMO陣列參數(shù)估計研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究思路與內(nèi)容
2 基于子空間技術(shù)的MIMO陣列參數(shù)估計方法
    2.1 引言
    2.2 MIMO陣列系統(tǒng)信號模型與特性
        2.2.1 MIMO陣列系統(tǒng)信號模型
        2.2.2 MIMO陣列系統(tǒng)的統(tǒng)計特性
    2.3 基于空間譜搜索的參數(shù)估計方法
        2.3.1 Capon算法原理
        2.3.2 MUSIC算法原理
        2.3.3 仿真實驗與分析
    2.4 基于子空間特性的參數(shù)估計方法
        2.4.1 ESPRIT算法原理
        2.4.2 ESPRIT-MUSIC算法原理
        2.4.3 實值ESPRIT算法原理
        2.4.4 仿真實驗與分析
    2.5 本章小結(jié)
3 非正交波形條件下MIMO陣列穩(wěn)健參數(shù)估計方法
    3.1 引言
    3.2 非正交波形條件下MIMO陣列信號模型
        3.2.1 信號模型
        3.2.2 噪聲的統(tǒng)計特性
    3.3 基于矩陣完備的MIMO陣列穩(wěn)健參數(shù)估計方法
        3.3.1 矩陣完備原理
        3.3.2 穩(wěn)健參數(shù)估計
        3.3.3 仿真實驗與分析
    3.4 基于改進傳播算子的MIMO陣列穩(wěn)健參數(shù)估計方法
        3.4.1 算法基本原理
        3.4.2 算法分析及克拉美羅界
        3.4.3 仿真驗證與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于L1范數(shù)優(yōu)化的MIMO雷達穩(wěn)健參數(shù)估計方法
    4.1 引言
    4.2 MIMO陣列稀疏信號模型
        4.2.1 信號空域稀疏特性
        4.2.2 信號空域稀疏模型
    4.3 基于l_1-SVD的MIMO陣列參數(shù)估計方法
        4.3.1 算法基本原理
        4.3.2 正則化參數(shù)選擇
        4.3.3 仿真驗證與分析
    4.4 基于塊稀疏恢復(fù)的穩(wěn)健參數(shù)估計方法
        4.4.1 算法基本原理
        4.4.2 仿真驗證與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于稀疏貝葉斯恢復(fù)的MIMO陣列穩(wěn)健參數(shù)估計
    5.1 引言
    5.2 稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)基本理論
    5.3 非均勻噪聲條件下基于實值稀疏貝葉斯的穩(wěn)健參數(shù)估計方法
        5.3.1 非均勻噪聲條件下的信號模型
        5.3.2 降維變換及協(xié)方差矢量估計誤差統(tǒng)計分布
        5.3.3 算法基本原理
        5.3.4 算法流程
        5.3.5 仿真驗證與分析
    5.4 本章小結(jié)
    附錄1 MIMO陣列非均勻噪聲條件下的克拉美羅界(CRB)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 下一步工作展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]低秩矩陣恢復(fù)算法綜述[J]. 史加榮,鄭秀云,魏宗田,楊威.  計算機應(yīng)用研究. 2013(06)
[3]基于多級維納濾波的雙基地MIMO雷達多目標(biāo)定位方法[J]. 王偉,王咸鵬,馬躍華.  航空學(xué)報. 2012(07)
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[7]壓縮采樣技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 金堅,谷源濤,梅順良.  電子與信息學(xué)報. 2010(02)
[8]一種雙基地MIMO雷達快速多目標(biāo)定位方法[J]. 陳金立,顧紅,蘇衛(wèi)民.  電子與信息學(xué)報. 2009(07)
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博士論文
[1]復(fù)雜環(huán)境下MIMO雷達角度估計算法研究[D]. 劉寶寶.西安電子科技大學(xué) 2016

碩士論文
[1]存在相位校準(zhǔn)誤差的毫米波大規(guī)模天線陣列角度估計算法研究[D]. 游紅.北京郵電大學(xué) 2018



本文編號：3704254