陣列信號(hào)處理中高分辨參量估計(jì)方法研究.pdf

1、無論是民用還是軍用領(lǐng)域,信號(hào)的高分辨參量估計(jì)方法在信號(hào)源的定位、分類識(shí)別以及追蹤等諸多方面都有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本文圍繞窄帶信號(hào)的空域參量和極化域參量的高分辨估計(jì)這一主題,主要研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
　　首先,分析了經(jīng)典的子空間分解類空域高分辨參量估計(jì)方法,并研究了這些經(jīng)典高分辨算法在對一般化陣列適用性方面、在處理相關(guān)或相干信號(hào)源方面的優(yōu)缺點(diǎn)。研究指出,作為通用性較強(qiáng)的一般化高分辨參量估計(jì)方法,應(yīng)能夠適用于陣元一般化排列的陣列系

2、統(tǒng)模型,對具有不同相關(guān)性的信號(hào)源都能有效地估計(jì)入射信號(hào)參量,且不應(yīng)當(dāng)引入陣列孔徑損失。依據(jù)這一思想,在汲取了波達(dá)矩陣算法和MUSIC算法的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，本文提出了一種符合該要求的預(yù)變換MUSIC高分辨參量估計(jì)方法,并作出了相應(yīng)的扼要分析。
　　其次,針對空域預(yù)變換MUSIC高分辨參量估計(jì)方法不能有效分辨空域參量差異較小的信號(hào)源這一突出問題,考察了空間電磁波矢量信號(hào)的極化特性,并提出利用電磁波的極化特性改善空域參量估計(jì)性能的方法?？?/p>

3、間傳播的電磁波信號(hào)經(jīng)常是部分極化的,雖然已有利用電磁波極化信息實(shí)現(xiàn)相干信號(hào)源空域參量估計(jì)的方法,也有估計(jì)完全極化波極化參量和空域參量的方法,但是目前尚未發(fā)現(xiàn)估計(jì)部分極化波主極化參量信息的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。針對這一問題,在將空域預(yù)變換MUSIC通用高分辨參量估計(jì)方法拓展到極化域之后,本文提出了一種極化空域聯(lián)合高分辨參量估計(jì)方法。該方法可以有效估計(jì)信號(hào)的空域參量和主極化參量,且適用于完全極化與部分極化電磁波信號(hào)共存的情況,可以實(shí)現(xiàn)對不同相關(guān)性信

4、號(hào)的空域參量與極化域主極化參量的聯(lián)合高分辨估計(jì)。
　　再次,考慮到陣列接收的信號(hào)并非全都是期望的目標(biāo)信號(hào),從降低或消除干擾信號(hào)影響的角度出發(fā),在分析了斜投影濾波原理的基礎(chǔ)上，提出了基于廣義斜投影算子的干擾抑制方法。根據(jù)二階錐規(guī)劃理論,進(jìn)一步拓展了廣義斜投影濾波方法,設(shè)計(jì)了低副瓣廣義斜投影濾波器。提出了采用多個(gè)低副瓣廣義斜投影濾波器覆蓋感興趣的空域扇面的多波束矩陣預(yù)處理濾波權(quán)矢量,并將其與通用空域預(yù)變換MUSIC高分辨參量估計(jì)方法相

5、結(jié)合,自適應(yīng)的抑制扇面外干擾信號(hào),降低扇面外干擾信號(hào)對估計(jì)目標(biāo)信號(hào)參量的影響,改善了目標(biāo)信號(hào)的空域高分辨參量估計(jì)性能。
　　最后,針對預(yù)變換MUSIC高分辨參量估計(jì)方法需要較多的采樣快數(shù)目這一缺點(diǎn),在分析了稀疏化信號(hào)重建理論的基礎(chǔ)上，利用陣列接收到的信號(hào)相對于整個(gè)電磁波傳播空間的稀疏性,建立了稀疏化陣列信號(hào)數(shù)據(jù)處理模型,研究了中小快拍數(shù)下基于信號(hào)稀疏化特性的高分辨參量估計(jì)方法。該方法適用于陣元一般化分布的陣列,可以在中小快拍數(shù)下估