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非平稳、色噪声环境下的参数估计方法研究

参数估计是信号处理中一个重要的研究领域,由于其在雷达、声纳、通信、生物医学、地震探测等领域有着广泛而重要的应用背景而受到广大研究工作者的重视,因而对各种参数估计方法的研究有着重要的理论和现实应用价值。本文就不同的应用背景和实际环境围绕阵列信号处理中的波达方向、距离、频率以及时延等参数估计方法做了研究,主要工作概括如下:1.在空间相关色噪声环境及存在阵列模型误差情况下,首先给出了基于最大似然的DOA及阵列幅相误差联合估计算法,该算法对信号和噪声无任何约束,且适用于任意阵列结构。算法可以利用交替投影迭代搜索实现,计算机仿真实验和外场实测数据表明,本章算法能给出比传统的最大似然方法更高的估计性能。2.在第三章讨论了一种在环境噪声为白噪声而阵元噪声为空间非平稳情况下的DOA估计问题,给出了一种有效的估计阵元噪声功率的方法,进而利用估计的噪声协方差矩阵进行预处理而实现色噪声环境下的DOA估计,理论分析和仿真结果均表明了本章提出的方法的有效  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
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色噪声环境下的波达方向估计技术研究

空间谱估计是阵列信号处理中最主要的研究方向之一。在近30年来得到了快速的发展。其在雷达、通信、地震、勘探以及生物医学工程等众多领域中有着广泛应用。大多数已有的空间谱估计算法都是基于高斯白噪声假设下的,但在实际应用环境中,这样的假设并不总是成立的,大量色噪声的存在使得传统的空间谱估计方法的性能急剧下降。按照阵元噪声功率是否相等以及阵元间噪声的相关性,本文将色噪声分为空间平稳色噪声以及空间非平稳色噪声。如何在色噪声环境下准确的得到信号的DOA估计成为当前空间谱估计中的一个热点问题。本文分别针对具有不同结构特性的噪声环境下的DOA估计进行研究,主要的工作和贡献如下:1.介绍了一些已有色噪声下DOA估计的处理方法。如基于高阶累积量和循环平稳的DOA估计算法。并通过计算机仿真实验验证分析了这些算法在色噪声环境下的估计效果。2.针对空间非平稳色噪声协方差矩阵的结构特点,引入了噪声的梯度矢量,将其应用到噪声协方差矩阵的估计中,该方法可以有效地...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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双/多基地雷达参数估计算法研究

双/多基地雷达的检测、定位、成像是信号处理的重要内容,其中参数估计,如波达方向、时延和频率的估计等,问题涉及双/多基地雷达的空间、时间和频率同步。而基于双/多基地信号模型的参数估计,可以充分利用多个基站所获得的信息对目标的参数进行估计,有效提高参数估计的精度,因而具有很重要的应用价值。本文就是基于此背景,围绕双/多基地阵列信号处理中的波达方向、频率等参数估计问题进行了研究。本文分为两大部分,第一部分为建立模型和分布式参数估计算法研究,即前三部分(文中的第二、三和四章)。第二部分为集中式参数估计算法研究,即后三部分(文中的第五、六和七章)。主要内容概括如下:1.建立了双/多基地参数估计模型,推导了双/多基地模型下,接收同一信号源的信号不同基地之间存在相干的条件。即当信号源位于过基线中点的法线上时,不同基地所接收信号的相对时延为零,接收信号之间的相干性最强;当信号源位于基线两端时,相干性最弱。但是,只要满足基地之间相对时延小于所接收...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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稳健的阵列参数估计及应用研究

论文主要研究非理想环境下的空间信号检测、定位和波束形成问题,同时针对OFDM通信系统,研究了载波频率的同步和跟踪问题。论文首先研究了色噪声环境下的空间信号检测问题。然后研究了存在循环频率误差时的稳健的循环平稳信号的稳健的定位和波束形成问题。同时论文针对阵列参数估计在OFDM系统的频偏估计中的应用展开讨论,提出了一些有效的、易于工程实现的载波频偏估计和载波频率同步方法。研究内容安排如下:1.提出了空间相关色噪声下的信号源数目估计方法。色噪声引起协方差矩阵的噪声特征值的扩散,从而使得传统的信号检测方法失效,为了克服噪声特征值扩散的影响,我们采用对角加载抑制噪声特征值扩散,提高了检测性能,分析了对角加载对检测性能的影响;另外,通过大量的计算机仿真和实测数据分析注意到,噪声的空间相关性只是对噪声特征值的扩散影响加大,对信号特征值几乎没有多大影响,为此论文提出了一种基于线性插值的稳健的信号数目判定方法。通过构造一个新颖的寻优目标函数,避免...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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微弱信号的混沌检测理论与方法研究

强噪声背景下利用混沌方法对弱信号的参量进行估计以及对混沌噪声背景下微弱信号提取是利用混沌方法进行信号处理的两个主要研究内容。前者是利用混沌系统对初始条件和参数的敏感依赖性、混沌的遍历性、对噪声的免疫性等特点研究了强噪声背景下微弱信号的参数估计问题,后者则是研究如何能在复杂的混沌噪声背景下最优地检测信号。利用混沌方法进行弱信号参数估计在雷达、水下声纳及移动通信等领域有着广泛而重要的应用。传统方法中没有很好的解决非高斯噪声,特别是非高斯色噪声背景下弱信号的参数估计问题,对高斯噪声背景下弱信号的参数估计信噪比较低。本论文首先讨论了非高斯色噪声对混沌系统动力学行为的影响,在此基础上,提出了利用混沌方法对微弱信号检测问题中的混沌判据和方法,同时提出了利用单扰动连续非线性系统对任意弱正弦信号的幅值和频率进行估计方法。研究利用混沌系统对多输入正弦信号参数进行估计的方法和利用三阶混沌系统对盲信号进行参数估计等方面内容。这些内容都是利用混沌方法进...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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空间信号检测与参数估计算法研究

信号参数估计是现代信号处理领域内一个重要分支,它在雷达、通信、声纳、地质勘探、射电天文以及生物医学工程等众多领域有着广泛而重要的应用前景,因此对各种参数估计方法的研究有着重要的理论和应用价值。本文研究了不同的应用背景和实际环境中空间信号的波达方向(DOA)、频率、距离等参数的估计问题,给出了有效的算法,并通过理论分析与仿真实验进行了验证。主要工作包括以下几个方面内容:1.在空间色噪声环境中,研究了具有时序关系的不相关信号(或者信号的时间相关长度大于噪声的时间相关长度)的波达方向估计问题,利用矩阵伪逆的双正交性和空时相关矩阵的结构化信息,提出了一种多阶段分解与多阶段重构算法,它能够稳健而精确地估计出信号子空间,从而得到DOA的高精度估计。理论分析和仿真实验证实了算法的有效性。2.推广了多阶段分解和重构算法,利用循环最小化思想讨论了算法的收敛性,并将它用于二维频率估计和谐波恢复问题。对于二维频率估计问题,基于旋转不变性和矩阵伪逆的双...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>