復(fù)雜空間信號(hào)多維參數(shù)估計(jì)研究.pdf

1、電波傳播過程中會(huì)出現(xiàn)反射和散射等現(xiàn)象，使得空間信號(hào)環(huán)境變得更為復(fù)雜，傳統(tǒng)的點(diǎn)源模型無法很好地描述這種信道模型，需要用分布源來描述。根據(jù)反射和散射面的粗糙等情況，分布源可分為相干分布源和非相干分布源。迄今為止，已提出了多種空間分布源模型和相應(yīng)的波達(dá)方向估計(jì)方法，但其中多數(shù)方法需要多維搜索，算法復(fù)雜度高。此外，尚未見考慮多種分布形式并存時(shí)的信號(hào)模型及相應(yīng)的參數(shù)估計(jì)方法。本論文對(duì)兩種分布源進(jìn)行了深入研究，提出了相應(yīng)的參數(shù)估計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上，

2、研究了多種形式信號(hào)源并存時(shí)的信號(hào)模型及相應(yīng)的參數(shù)估計(jì)方法。主要研究成果如下： 1、研究了相干分布源的高斯近似模型。根據(jù)相干分布源的近似模型可知，在小角度擴(kuò)展情況下，角度擴(kuò)展主要影響廣義方向向量各元素的幅度。可以從廣義方向向量中提取出相干分布源的相位信息以估計(jì)波達(dá)方向，從廣義方向向量的幅度信息中估計(jì)角度擴(kuò)展。據(jù)此分別提出了基于高階累積量、矩陣束和二次虛擬內(nèi)插的相干分布源二維波達(dá)方向估計(jì)方法。根據(jù)高階累積量可擴(kuò)展陣元的特性，利用較少

3、陣元即可實(shí)現(xiàn)多個(gè)信號(hào)的參數(shù)估計(jì)?；诰仃囀姆椒▌t利用其可提取出廣義方向向量的相位信息的原理，可有效的估計(jì)相干分布源的波達(dá)方向。基于二次虛擬內(nèi)插的方法可有效提高內(nèi)插精度，提高相干分布源的參數(shù)估計(jì)精度。 2、研究了非相干分布源的空間頻率近似模型，根據(jù)非相干分布源的近似模型可知，在小角度擴(kuò)展情況下，角度擴(kuò)展主要影響陣列協(xié)方差矩陣各元素的幅度?？梢詮姆窍喔煞植荚吹膮f(xié)方差矩陣各元素的相位信息中估計(jì)波達(dá)方向，從協(xié)方差各元素的幅度信息中估計(jì)

4、角度擴(kuò)展。據(jù)此提出了基于協(xié)方差矩陣重構(gòu)的非相干分布源波達(dá)方向和角度擴(kuò)展估計(jì)方法。該方法可有效地實(shí)現(xiàn)非相干分布源波達(dá)方向和角度擴(kuò)展的分離估計(jì)。在估計(jì)波達(dá)方向時(shí)，分別提出了利用最小均方擬合方法和MUSIC類方法兩種算法。通過空間三維陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將MUSIC類方法成功推廣到非相干分布源的二維波達(dá)方向估計(jì)中。 3、研究了點(diǎn)源、相干分布源和非相干分布源共存的復(fù)合源信號(hào)模型，根據(jù)角度擴(kuò)展對(duì)相干分布源廣義方向向量以及非相干分布源協(xié)方差矩陣元

5、素的影響，提出了基于SOBI的復(fù)合源信號(hào)類型盲辨識(shí)及相應(yīng)的波達(dá)方向估計(jì)方法。該方法可有效地對(duì)信號(hào)源進(jìn)行辨識(shí)并實(shí)施分離，在此基礎(chǔ)上，通過利用MUSIC類方法和匹配跟蹤方法，可實(shí)現(xiàn)各信號(hào)源的波達(dá)方向有效估計(jì)。 4、研究了存在散射情況下的信號(hào)多維參數(shù)估計(jì)問題。根據(jù)分布源信號(hào)模型，提出了基于PRO-ESPRIT算法的多普勒頻率、方位角和俯仰角的多維參數(shù)估計(jì)方法。該方法通過對(duì)陣列信號(hào)的延時(shí)，將信號(hào)的多普勒頻率信息提取出來，這樣可從廣義方向