基于空时互质采样的宽频段信号参数估计
发布时间：2023-04-27 03:20
频率和波达方向(Direction-of-Arrival,DOA)是反映辐射源特征的两大重要参数,对这两种参数的精确估计在电子侦察、目标定位等方面有着广泛的应用。传统的信号参数估计方法都是基于奈奎斯特采样框架。互质采样是近几年来出现的一种新的稀疏采样理论,主要包含时域的互质采样和空域的互质阵列,互质采样技术可以有效地降低系统对射频前端硬件的要求和后续的数据运算量,因此受到国内外的广泛关注。时域互质采样理论主要考虑了采样间隔为MT和NT的情形,其中M和N为互质整数,T是Nyquist采样间隔。它可以利用信号xc(t)在采样时刻t=kNT和t=kMT处的稀疏样本恢复出Nyquist间隔的自相关函数Rc(τ)。在谱估计中不需要进行解模糊操作,而且可以将频域侦测的信号数从O(M+N)提高到O(MN)。对于互质阵列,我们也可以得到类似的结论,只需将时域Nyquist采样间隔T变成空域Nyquist采样间隔λ/2。论文以互质采样理论为基础,分别研究了基于互质采样的谱估计方法、基于互质阵列的DOA估计方法以及基于空时互质采样的频率和DOA联合估计方法,为实际应用奠定基础。论文的研究成果主要有:1.多...
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 阵列信号参数估计技术的历史与现状
1.2.2 宽频段稀疏采样技术的发展历史与现状
1.2.3 空时欠采样技术及信号参数估计方法的发展现状
1.3 论文主要研究工作和内容安排
2 基于互质采样的超分辨谱估计方法及滤波器组理论
2.1 引言
2.2 互质采样理论基础
2.3 互质滤波器组理论
2.4 多速率互质采样下的超分辨频谱估计方法
2.4.1 多速率互质采样模型
2.4.2 采样频率选取准则
2.4.3 基带超分辨处理
2.4.4 支撑集缩减准则下的频谱恢复
2.4.5 仿真实验
2.5 基于多速率互质采样的滤波器组高效实现方法
2.5.1 多速率互质滤波器组模型
2.5.2 多速率互质滤波器组理论分析
2.5.3 多速率互质滤波器的多相结构
2.5.4 仿真实验
2.6 本章小结
3 空时互质采样下的多窄带信号频率和DOA联合估计方法
3.1 引言
3.2 宽频段多窄带信号模型下空频联合估计方法
3.2.1 基于空时互质采样的阵列模型
3.2.2 频率和DOA联合估计算法
3.2.3 空时互质参数的选取准则
3.2.4 仿真与分析
3.3 空时互质采样的参数估计性能分析
3.3.1 接收信号统计模型
3.3.2 克劳美罗界的闭式推导
3.3.3 克劳美罗界的渐进性分析
3.3.4 仿真实验
3.4 本章小结
3.5 本章附录
3.5.1 定理3.1的证明
3.5.2 定理3.3的证明
3.5.3 定理3.4的证明
4 空时互质采样下稳健的频率和DOA联合估计方法
4.1 引言
4.2 稳健的频率和DOA参数联合稀疏恢复方法
4.2.1 空时互质采样下稀疏恢复模型
4.2.2 基于泰勒级数展开的模型校正
4.2.3 联合贪婪恢复算法
4.2.4 联合凸优化恢复算法
4.2.5 仿真与分析
4.3 稳健的超分辨频率和DOA联合估计方法
4.3.1 空时互质采样下的二维超分辨模型
4.3.2 二维TV范数优化与恢复保证
4.3.3 基于半定规划的二维谱恢复
4.3.4 二维超分辨恢复鲁棒性分析
4.3.5 仿真与分析
4.4 本章小节
5 基于互质阵列的稀疏多带信号频率及DOA估计方法
5.1 引言
5.2 空时欠Nyuqist采样下的互质阵列空间谱估计方法
5.2.1 系统模型
5.2.2 基于空时欠Nyquist采样数据的DOA估计方法
5.2.3 算法复杂度分析
5.2.4 仿真分析
5.3 基于互质阵列的稀疏多带信号频谱参数估计方法
5.3.1 基于互质阵列的调制宽带转换器模型
5.3.2 宽带谱重构方法
5.3.3 通道不一致性分析
5.3.4 仿真与分析
5.4 基于互质阵列的跳频谱估计方法
5.4.1 跳频信号接收模型
5.4.2 时域分段处理
5.4.3 仿真分析
5.5 本章小节
6 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3802762
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 阵列信号参数估计技术的历史与现状
1.2.2 宽频段稀疏采样技术的发展历史与现状
1.2.3 空时欠采样技术及信号参数估计方法的发展现状
1.3 论文主要研究工作和内容安排
2 基于互质采样的超分辨谱估计方法及滤波器组理论
2.1 引言
2.2 互质采样理论基础
2.3 互质滤波器组理论
2.4 多速率互质采样下的超分辨频谱估计方法
2.4.1 多速率互质采样模型
2.4.2 采样频率选取准则
2.4.3 基带超分辨处理
2.4.4 支撑集缩减准则下的频谱恢复
2.4.5 仿真实验
2.5 基于多速率互质采样的滤波器组高效实现方法
2.5.1 多速率互质滤波器组模型
2.5.2 多速率互质滤波器组理论分析
2.5.3 多速率互质滤波器的多相结构
2.5.4 仿真实验
2.6 本章小结
3 空时互质采样下的多窄带信号频率和DOA联合估计方法
3.1 引言
3.2 宽频段多窄带信号模型下空频联合估计方法
3.2.1 基于空时互质采样的阵列模型
3.2.2 频率和DOA联合估计算法
3.2.3 空时互质参数的选取准则
3.2.4 仿真与分析
3.3 空时互质采样的参数估计性能分析
3.3.1 接收信号统计模型
3.3.2 克劳美罗界的闭式推导
3.3.3 克劳美罗界的渐进性分析
3.3.4 仿真实验
3.4 本章小结
3.5 本章附录
3.5.1 定理3.1的证明
3.5.2 定理3.3的证明
3.5.3 定理3.4的证明
4 空时互质采样下稳健的频率和DOA联合估计方法
4.1 引言
4.2 稳健的频率和DOA参数联合稀疏恢复方法
4.2.1 空时互质采样下稀疏恢复模型
4.2.2 基于泰勒级数展开的模型校正
4.2.3 联合贪婪恢复算法
4.2.4 联合凸优化恢复算法
4.2.5 仿真与分析
4.3 稳健的超分辨频率和DOA联合估计方法
4.3.1 空时互质采样下的二维超分辨模型
4.3.2 二维TV范数优化与恢复保证
4.3.3 基于半定规划的二维谱恢复
4.3.4 二维超分辨恢复鲁棒性分析
4.3.5 仿真与分析
4.4 本章小节
5 基于互质阵列的稀疏多带信号频率及DOA估计方法
5.1 引言
5.2 空时欠Nyuqist采样下的互质阵列空间谱估计方法
5.2.1 系统模型
5.2.2 基于空时欠Nyquist采样数据的DOA估计方法
5.2.3 算法复杂度分析
5.2.4 仿真分析
5.3 基于互质阵列的稀疏多带信号频谱参数估计方法
5.3.1 基于互质阵列的调制宽带转换器模型
5.3.2 宽带谱重构方法
5.3.3 通道不一致性分析
5.3.4 仿真与分析
5.4 基于互质阵列的跳频谱估计方法
5.4.1 跳频信号接收模型
5.4.2 时域分段处理
5.4.3 仿真分析
5.5 本章小节
6 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3802762
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3802762.html