相干信號的超分辨測向技術(shù)研究.pdf

1、對抗反雷達(dá)導(dǎo)彈(ARM:Anti Radar Missle)攻擊的手段現(xiàn)如今進(jìn)展的格外迅速,其中一種比較有效的方法就是利用有源誘餌及雷達(dá)組成誘偏系統(tǒng)。由于應(yīng)用了誘餌技術(shù),雷達(dá)系統(tǒng)被探測的概率有了很大的下降,為了增強(qiáng)被動探測器的抗誘餌能力和角度分辨力,本課題圍繞著相干信號的超分辨測向技術(shù)展開了研究。主要內(nèi)容包括信號源個數(shù)估計問題、虛擬陣列測向快速的實現(xiàn)問題、基于極化敏感陣列的測向問題、寬帶信號的測向算法優(yōu)化問題,詳細(xì)的討論了每一個問題,并

2、提出了相應(yīng)的辦法,進(jìn)行了相關(guān)的仿真測試,使算法的有效性得到了驗證。
　　 多數(shù)空間譜估計算法如果想獲得良好的效果,就必須準(zhǔn)確的知道目標(biāo)的個數(shù),所以估計目標(biāo)個數(shù)顯得尤為重要,論文研究了在不同噪聲背景時的信號源個數(shù)估計方法。在白噪聲條件下,可以用平滑秩序列法完成相干信號源個數(shù)估計,此方法簡便有效;在色噪聲條件下,提出了基于特征值校正的聯(lián)合信息論法來估計相干信號源個數(shù)。該方法用交替投影技術(shù)及信息論準(zhǔn)則迭代估計相干信號角度以及數(shù)目,并且

3、校正了特征值,減弱了特征值的發(fā)散程度,這樣即使是相干信號的數(shù)目在色噪聲下也可以得到較好的檢測,并且該算法的性能也得到了計算機(jī)仿真實驗的證明。
　　 均勻圓陣(UCA:Uniform Circle Array)是一種常用的陣列,它的各個天線在圓周上均勻排列,和均勻線陣(ULA:Uniform Linear Array)相比,UCA有著相當(dāng)大的優(yōu)勢。然而UCA有著非常繁瑣的陣列流形表示式,它的陣列流形矩陣不像ULA那樣有著Vande

4、rmonde形式,因而UCA不可以直接采取基于ULA的一些算法?；谀Ｊ娇臻g變換方法,研究了虛擬ULA的測向特性,并且研究了基于模式空間的平滑算法。最后提出了模式空間下的ESPRIT算法。該方法采用模式空間重構(gòu)的方法使得信源間的相干性得到了消除,之后通過ESPRIT方法來求解出信號角度,此方法不需要空間平滑,亦不需要搜索譜峰,減少了許多的運算,并且該算法的性能也得到了計算機(jī)仿真實驗的證明。
　　 一般的標(biāo)量天線陣元只可以獲得目標(biāo)

5、信號的一個場分量的信息,能夠使用的信息不過是相鄰天線陣元在空間上的相位遲延量。極化矢量傳感器補(bǔ)償了通常的標(biāo)量傳感器不可以得到信號極化信息的缺點,目前的基于標(biāo)量陣列的解相干處理的大部分算法只是使信號的空域信息得到了利用,然而沒有充足的利用信號的極化特性和信號的循環(huán)平穩(wěn)(又叫周期平穩(wěn))信息。鑒于大多數(shù)人工調(diào)制信號都含有循環(huán)平穩(wěn)的特性,論文在DOA估計中利用了信號的這個時間特點,提出了基于極化敏感陣列下的循環(huán)平穩(wěn)相干信號測向方法。實驗結(jié)果表明

6、,該方法利用信號的循環(huán)平穩(wěn)特性可以較好的濾除背景噪聲以及干擾的影響,還可以利用循環(huán)頻率選擇所需要的信號,在極化域?qū)π盘枀f(xié)方差矩陣進(jìn)行平滑消除了信號之間的相干性。
　　 對寬帶信號測向進(jìn)行了一定的研究,介紹了寬帶信號的陣列流形,之后分析了基于寬帶相干信號的處理算法(CSM:Coherent Signal-Subspace Method),接著論述了其中的一種算法一雙邊相關(guān)變換(TCT:Two-sideA Correlation T