綜合極化信息的時頻波達方向估計及應用.pdf

1、空間譜估計技術一直是高頻地波雷達陣列信號處理中的重點研究課題。近年來由于海岸占地空間越來越小，使得高頻地波雷達陣列天線孔徑也在變小，因此利用信號處理技術提高波達方向（DOA）估計算法的精度也變成了研究熱點。時頻分析方法在處理非平穩(wěn)信號中有獨特的優(yōu)勢，而極化敏感陣列可以敏感到電磁波信號的極化信息，因此本文將以極化敏感陣列為模型，并結合時頻分析方法對高頻地波雷達回波信號進行波達方向估計，這樣可以充分利用到回波信號的空域、時頻域以及極化域信息

2、。
　　本文首先介紹了現(xiàn)代空間譜估計技術的原理，包括多重信號分類（MUSIC）算法、旋轉不變子空間（ESPRIT）算法以及它們的改進算法，并對它們進行了MATLAB仿真驗證，以及實測數(shù)據(jù)的驗證。
　　為提高波達方向估計的精度，引入了時頻分析的方法，用時頻變換得到的空間時頻矩陣代替?zhèn)鹘y(tǒng)波達方向估計算法中的協(xié)方差矩陣可以得到時頻MUSIC算法和時頻ESPRIT算法。詳細分析了兩種算法的原理，并通過計算機仿真分析了它們的性能和各自

3、的優(yōu)缺點，在此基礎上對算法進行了一些改進，最后用實測數(shù)據(jù)進行了驗證。
　　為充分利用電磁信號的極化信息，建立了雙極化正交偶極子陣列，以此為基礎介紹了極化MUSIC算法和極化ESPRIT算法，并通過仿真分析了其性能。然后研究了綜合極化信息的時頻MUSIC和ESPRIT算法，并結合兩者的優(yōu)缺點提出了改進算法。改進算法是首先用極化時頻ESPRIT算法對來波信號確定大致的方位角，然后以每個方位角為中心確定一個小的范圍，在此范圍內用MUSI