矢量阵列信号处理技术研究

矢量阵列信号处理技术研究

一、矢量阵信号处理技术研究(论文文献综述)

李赫颖[1](2021)在《声矢量圆阵水下目标方位估计方法研究》文中提出

桂宇风[2](2019)在《基于张量的矢量传感器互质面阵信号处理研究》文中研究说明矢量传感器相较标量传感器拥有更优异的信息获取能力,因此其在阵列信号处理领域得到了广泛的应用。而二维互质阵列(简称互质面阵,Coprime planar array,CPPA)作为一种大孔径、高自由度的非均匀阵列,相较常规二维均匀阵列(如均匀面阵)可以获得更高的测向精度和分辨率。因此,两者的结合,即矢量传感器互质面阵,具有提升阵列信号处理性能的潜能。但需要注意的是,矢量传感器互质面阵信号数据维度较高,处理难度较大,现有的基于矩阵代数理论的信号处理方法已不再适用。张量代数理论可对高维数据进行有效处理,因此,本文借助张量代数理论对矢量传感器互质面阵信号进行张量建模和处理研究。主要的研究内容如下:(1)针对基于标量传感器的均匀面阵(Uniform rectangular array,URA)信号进行张量建模和处理研究,并给出了利用张量的典范多元分解(Canonical polyadic decomposition,CPD)来估计入射信号波达角(Direction of arrival,DOA)的方法。随后将其推广到了矢量传感器领域,并给出了借助CP分解估计入射信号DOA和极化参数的方法。仿真实验验证了方法的有效性,并验证了矢量传感器均匀面阵性能优于标量传感器均匀面阵。(2)为了提升传统标量传感器互质面阵的阵列自由度,提出了一种新的基于张量的阵列信号处理方法。首先,对互质面阵中的两个稀疏面阵进行拆分,将其对应的两个接收信号矩阵处理成两个四阶张量;然后对这两个四阶张量进行求互相关操作,并将其结果处理成一个等效的虚拟阵列接收信号张量。分析表明:通过所提出的信号处理方法,可将一个具有2L2-1个物理阵元的互质面阵的接收信号处理成一个具有(L+1)4/16个阵元的非均匀虚拟面阵(称之为差分伴随阵)的接收信号张量。最后借助CP分解和虚拟面阵相邻阵元间距存在的互质性质估计出了信号DOA。随后,将其推广到了矢量传感器领域,从而进一步提高了信号参数估计性能。(3)针对互质面阵对应的差分伴随阵中存在的阵元重复问题,提出了一种新型的互质面阵结构,其获得的差分伴随阵中无重复阵元,进而提升了阵列自由度。此外,针对该新阵列给出了基于张量的信号建模和处理新方法。分析表明:一个具有4M2+N2-1(其中M和N为互质整数)个标量传感器的新互质面阵可利用所提出的方法将其处理成一个具有0.34(MN+M+N)2个阵元的虚拟面阵。随后将该方法推广到了矢量传感器领域,利用单个矢量传感器便可对目标进行全空间无模糊定向的特点,对上述新互质面阵结构进行改进,增加阵列相邻阵元间距以提高阵列孔径。故新矢量传感器互质面阵兼具高自由度和高参数估计性能的特点。

陈天宇[3](2019)在《基于分裂波束的矢量复合阵目标方位估计技术研究》文中研究表明传统的声压线列阵易于扩大阵列规模,可获得更高的阵列增益与方位估计精度,稳健性好,发展成熟。但是声压水听器无指向性的特点导致单条声压线列阵无法分辨目标左右舷。矢量水听器可同步共点地获得声场的声压信息与三维质点振速信息,具有宽带低频偶极子型指向性。但是矢量水听器体积较大导致有限应用平台下阵列孔径有限、海上工程施工难度大,且实际应用效果依赖于对各个矢量传感器姿态的严格控制或监控,稳健性相对较差。本文关注矢量复合阵这一新型阵列结构,即在一段声压阵中加入少量个矢量水听器,通过将两类阵列优势互补来解决这一矛盾。本文首先建立了平面波场下矢量复合阵信号处理的理论框架,研究了常用目标测向算法的处理效果,并基于指向性函数开展了对矢量复合阵列的优化设计的探索。为充分利用复合阵中有限矢量水听器声压和质点振速信息获得更佳的目标探测性能,在深入研究分裂波束技术的基础上,借鉴其子阵分割思想,提出了仅利用较少矢量水听器有效实现对目标左右舷模糊抑制的矢量复合阵信号处理新算法。主要研究成果与创新点如下:(1)针对基于声压阵的分裂波束宽带相关处理技术,深入挖掘了其白化处理后宽带相关检测器独特的目标检测性能,即其输出具有与能量无关、检测本底均值为负的特性,且可在一定程度上抑制干扰和高频栅瓣,从而将弱宽带目标的从背景噪声与强干扰环境中检测出来。海试数据充分证明了这些特性及实用价值。(2)针对矢量复合阵左右舷模糊抑制能力有限的问题,提出了两种新的分裂波束技术:基于矢量水听器指向性锐化的分裂波束技术以及基于矢量水听器指向性电子旋转与预白化的分裂波束技术。海试数据充分证明了将宽带相关检测技术与矢量复合阵结合这一构想的可行性,同时这两种改进方法可带来更高的左右舷抑制比。本论文的研究成果充分显示矢量复合阵在结合特定算法的情况下的实用价值。

王昊[4](2019)在《频控阵的到达角估计研究》文中进行了进一步梳理随着阵列天线的应用和发展,阵列信号处理已经成为现代信号处理领域的重要分支。相控阵雷达具有准确的波束指向能力,通过在每个阵元的输出端接入移相器来控制相控阵的波束方向,具有角度依赖特性,在目标的参数检测估计与成像等领域被广泛应用。频控阵雷达既可以同时改变相位和频率,也可以只改变其发射频率,可以使同一快拍时间内的发射波束不再指向固定的角度,具有角度距离依赖特性和空间波束自动扫描特性,可以实现距离依赖性干扰的抑制、发射波束以及空间目标的定位。论文对频控阵到达角估计进行研究。首先研究了频控阵模型,分析频控阵方向图特性以及参数对波束方向图的影响。其次针对互耦校正中的阵列孔径损失的问题,提出在互耦参数未知情况下的频控阵来波方向估计算法。利用互耦系数矩阵的Toeplitz结构,构造包含互耦效应的阵列流型,利用块稀疏构造稀疏的空间谱估计,将原问题转化为凸优化问题。通过仿真实验证明,该算法优于L1_SVD算法和传统稀疏重构算法;并且证明频控阵来波方向的到达角估计精度高于相控阵。针对远近场混合信号时的来波方向问题,利用信号的统计特性,提出远近场混合共存的测向方法。利用信号非圆特性,建立远场信号估计器,获得远场信号的来波方向。用信号的总的协方差矩阵,计算近场信号的协方差矩阵,最后求出近场信号的来波方向以及距离参数。仿真结果表明,提出的算法优于二维MUSIC算法以及基于高阶累积量的ESPRIT的算法,并且证明频控阵的参数估计精度比相控阵更高。

刘映影[5](2019)在《机载共形阵天线的信号处理技术研究》文中研究指明相较于常规平面阵,共形阵往往具有着更少的结构重量和更好的气动性能,容易获得更大的口径面积,因此可望成为机载雷达系统中重要的天线形式。然而,与载机共形的特殊曲面结构导致阵列的极化特性和互耦效应更加复杂。不同的阵元具有不同的姿态与极化方向,对同一散射体,阵元接收到的信号强度不一致,使得传统的以平面阵杂波模型为基础的杂波抑制方法不能有效工作。因此开展机载共形阵的信号建模和信号处理方法研究具有重要意义。本文围绕机载共形阵雷达的杂波特性、杂波抑制方法及目标检测方法这三个方面进行了理论研究及仿真分析。首先针对阵列极化敏感的问题,给出了一种杂波秩估计方法,准确估计出极化敏感线阵杂波协方差矩阵的秩;然后针对阵元极化不一致及互耦造成的信号子空间与接收数据失配的问题,给出了一种自适应子空间检测方法,可以有效补偿极化和互耦带来的影响,提高了雷达的目标检测性能;最后针对全极化阵列协方差矩阵运算量大的问题,提出了一种简化的协方差矩阵构造方法,降低了信号处理的计算量。本文的主要内容概括如下:1.研究机载共形阵雷达的方向图模型、杂波模型及杂波特性。考虑共形阵的极化特性和互耦特性,建立了具有普适性的阵列方向图模型和杂波模型,研究了几种典型共形阵极化方向图的变化规律;为了更清楚分析极化敏感对阵列的影响,本文给出了一种杂波秩估计方法,该方法利用阵元和杂波块极化指向的差异性,准确估计出极化敏感线阵杂波协方差矩阵的秩,并分析了互耦和圆环曲率对杂波自由度造成的影响。2.研究机载共形阵雷达的目标检测方法。共形阵中不同阵元的极化方向可能不同,使目标导向矢量随回波的极化方向而改变。传统的空时处理对单一导向矢量增益不变的权矢量约束准则无法有效保护目标信号。为此,本文研究了杂波背景下的目标检测子空间约束空时处理方法,并针对阵元互耦引起的子空间与目标信号失配问题,给出了一种利用变换矩阵的补偿方法,该方法可作为自适应子空间检测的预处理方法,提高雷达的目标检测性能。3.研究全极化共形阵的杂波抑制方法和目标检测方法。全极化共形阵庞大的阵元数在自适应处理时增加了信号的计算复杂度与样本需求量。针对该问题,本文提出了一种简化的协方差矩阵构造方法,该方法利用正交阵列之间接收数据的弱相关性,通过单独计算水平极化阵列与垂直极化阵列接收数据的协方差矩阵,合并构造出全极化阵列的数据协方差矩阵,大幅降低了杂波统计特性估计时所需的计算量。

贾逢德[6](2019)在《导引头相控阵与MIMO雷达自适应杂波抑制研究》文中研究指明随着隐身涂装材料、低空突防等装备技术的发展,战场的电磁环境变得日益复杂,精确的导弹制导技术也变得尤为迫切。相控阵雷达具有波束扫描灵活、波位驻留时间短、探测多目标能力、主瓣增益高等特点;MIMO雷达具有全空域波束覆盖、抗截获能力强、虚拟孔径大等优点。将相控阵与MIMO雷达两种工作模式应用于导引头必然给制导技术带来新的突破和技术革新。本文围绕导引头相控阵与MIMO雷达,对不同场景下的信号模型、杂波特性与杂波抑制算法展开研究,主要工作与贡献如下:1.俯冲运动平台下杂波秩估计算法研究针对导引头相控阵与MIMO雷达俯冲运动平台下的杂波场景提出了一种杂波秩估计算法。根据雷达导引头前下视几何模型,推导了空间频率和多普勒频率与俯冲角度的关系。将空间频率与多普勒频率信息投影到地面惯性坐标系的坐标轴上,得到三个维度下的虚拟孔径。利用不同维度波位间的耦合关系和由虚拟孔径产生的空间分辨单元推导出杂波秩估算公式。2.杂波距离依赖性补偿算法研究针对雷达导引头近距离目标探测场景下的杂波距离依赖性问题给出了两种杂波补偿算法。根据空间-多普勒频率特点阐述了距离样本的杂波距离依赖特性和杂波脊扩散问题。利用平面阵方位-俯仰-多普勒维回波数据构造了三维子孔径平滑窗,对各距离样本的协方差矩阵和杂波空时频率信息进行估计,通过补偿距离样本与待检测样本的频率差来消除杂波的距离依赖性。利用MIMO雷达虚拟孔径的概念将收发联合阵列等效为一个孔径更大的均匀线阵,构造更大维数的子孔径平滑窗,从而提高杂波频率估计精度,改善杂波补偿效果。3.距离模糊下的近距离杂波抑制算法研究针对距离模糊下远距离探测场景提出了两种俯仰波束设计算法来抑制近距离杂波。第一种算法以最小化近距离杂波区的旁瓣电平能量为目标函数,同时兼顾目标信号无损失输出、主瓣不发生畸变和整体旁瓣电平控制等需求,构造了可利用凸函数求解的二次规划问题(Quadratic Program,QP)。第二种算法在近距离杂波区构造数个辅助通道,对近距离杂波进行覆盖和采样,然后构造基于MVDR稳健波束形成的俯仰波束权值优化问题。算法具有较强的系统稳健性,同时还降低了系统处理维度。4.均匀子阵结构高栅瓣杂波抑制算法研究针对相控阵雷达导引头均匀子阵结构下的高栅瓣杂波问题提出了两种发射波束权值优化设计算法。第一种算法以最小化高栅瓣杂波区的旁瓣电平能量为目标函数,同时兼顾发射权值矢量二范数为1、整体旁瓣电平控制等需求,构造了非凸的二次约束二次规划问题(Quadratically Constrained Quadratic Program,QCQP),该问题可以采用半正定松弛(Semidefinite Relaxation,SDR)技术进行求解。第二种算法假定目标与杂波的先验信息已知,以最大化输出信杂噪比(Signal-to-Clutter-plus-Noise Ratio,SCNR)为准则,对发射波束形成与接收空时滤波器联合优化,该优化问题同样可以采用SDR技术转换为凸问题,并通过交替优化进行求解。5.非均匀子阵划分与辅助通道构造算法研究针对MIMO雷达导引头子阵结构给出了一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的非均匀子阵划分方法,以适应度函数为准则,对种群个体进行交叉、遗传和变异等运算,寻求合理的子阵划分方式。针对非均匀子阵下的降维STAP处理提出了一种基于知识的辅助通道构造方法。根据杂波谱的能量分布,找到影响目标检测的强杂波频率点,构造辅助通道,对消主通道杂波。该方法可以用更少的降维通道获得更好的杂波抑制效果。

关浩亮[7](2019)在《基于频控阵的无源定位欺骗技术》文中提出无源定位技术,以其独有的隐蔽性和作用距离优势,在电子对抗领域发挥着重要作用。而现阶段对抗无源定位的方法仍然沿用了对抗有源雷达的方法,存在一定的局限性。本文在深入研究频控阵波束特性的基础上,提出了新颖的无源定位对抗方法—基于频控阵的无源定位欺骗技术。和传统的对抗方法相比,这一技术有着应用范围广、系统简单且定位欺骗效果可通过频控阵参数方便调节的特点。本文开展的主要研究工作概括如下:1.针对测向定位,提出基于频控阵的测向定位欺骗方法。分别建立了干涉仪测向定位欺骗模型与MUSIC测向定位欺骗模型,推导了这两种模型下测量角度误差的克拉美罗下界(CRLB),从理论上证明了频控阵信号具有角度欺骗性。数值仿真验证了利用频控阵信号进行测向定位欺骗的有效性,同时分析了不同参数对测向定位欺骗性能的影响。2.针对时频差定位,提出了基于频控阵的时频差定位欺骗方法。建立了时频差定位欺骗模型,并深入分析了频控阵信号与相控阵信号互模糊函数的差异。推导了该模型下时差和频差测量误差的CRLB以及双站定位几何精度稀释因子(GDOP),从理论上证明了频控阵信号的时频差定位欺骗特性。通过对比不同参数下频控阵与相控阵的定位欺骗性能,验证了利用频控阵信号进行时频差定位欺骗的有效性。3.针对多站频差定位,提出了基于频控阵的频差定位欺骗方法。建立了频差定位欺骗模型,分析了频控阵信号对快速傅里叶变换(FFT)、线性调频Z变换(Chirp-Z)两种算法的频率估计性能影响,推导了该模型下三站频差定位的GDOP。数值仿真表明:不同频控阵信号参数下,频控阵信号具有频差定位欺骗特性。

汪辉[8](2019)在《基于频控阵的雷达干扰技术研究与实现》文中提出雷达干扰技术是现代战争中重要的组成部分,因此,如何有效的干扰敌方雷达系统成为当前军事领域研究的热点之一。本文以此为出发点,结合新型的频控阵列技术,利用频控阵波束具有的距离-方位角依赖特性,提出了新颖的频控阵雷达干扰方法。开展的主要研究工作如下:1、在分析频控阵波束特性的基础上,研究了三种基于频控阵的雷达干扰样式,推导了频控阵干扰信号经匹配滤波后的数学表达式。给出了基于频控阵的欺骗干扰、延时干扰及切片重构干扰的仿真结果,验证了三种干扰样式的有效性。2、针对普通干扰机不能在合成孔径雷达成像场景中同时产生多个虚假场景的缺点,提出了基于频控阵的合成孔径雷达干扰方法。建立了基于频控阵的欺骗干扰模型,推导了频控阵欺骗干扰模型下的距离-多普勒域成像算法,说明了频控阵产生干扰的原因;同时,建立了基于频控阵的虚假目标欺骗干扰模型,提出了频控阵虚假目标欺骗干扰信号的生成方法。利用点目标和场景成像仿真验证了频控阵欺骗干扰方法的有效性,可以得到如下几点结论:·成像场景中虚假点目标或者场景随着频控阵阵元数的增加而增多;·频控阵的频偏不仅可以控制虚假点目标或场景出现的位置,还可以控制虚假点目标或场景的出现与消失;·基于频控阵的虚假目标欺骗干扰通过调制虚假场景模板,可以达到“以假乱真”的效果;3、为验证基于频控阵的欺骗干扰效果,研制了C波段频控阵信号源,构建了USRP(Universal Software Radio Peripheral)接收的频控阵干扰试验平台。首先对频控阵信号源的研制过程进行了详细阐述并给出了信号源的测试结果。接着对频控阵干扰试验平台的设计进行了探讨,其中对接收机的设计进行了详细分析。最后提供了基于该试验平台的数据处理流程和接收数据分析方法,验证了频控阵干扰机具有良好的干扰效果。

杨沫涵[9](2019)在《基于矢量水听器的圆形阵列信号处理方法研究》文中进行了进一步梳理圆形阵列因在其所在的平面360°方位具有相同的目标探测与方位估计性能这一优良特性,常见于声呐浮标阵、舰艏阵以及智能音箱传声器阵列中。在声呐接收系统中,基于矢量水听器的圆形阵列在阵列信号处理的基础上结合了声压振速联合处理技术,有助于抑制海洋环境噪声,在较低信噪比下实现远程目标被动检测。本文主要研究自由场条件下和圆柱形障板条件下矢量圆阵的方位估计问题。经典的方位估计方法主要分为波束扫描类和子空间分解类。因此以最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)算法和多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法为代表,对两类算法进行介绍,仿真对比分析声压圆阵和矢量圆阵的方位估计性能;针对圆阵,模态域信号处理方法能够简化建模过程中相位延迟方面的计算,为后续处理提供方便。因此建立了矢量圆阵相位模态域输出信号,实现了在相位模态域利用MVDR和MUSIC算法的方位估计问题。结合工程中的实际情况,阵列总是安装在支撑物上面,而圆阵所用的支撑物一般是圆柱体。因此首先介绍了圆柱形障板散射声场的概况,然后求得刚性圆柱形障板和绝对软圆柱形障板的散射声场解析解,进而得到弹性圆柱形障板散射声场的解析解,得到刚性、绝对软和弹性障板条件下矢量圆阵的相位模态域参数,并以MVDR算法为例,仿真分析不安放障板和三种不同材质圆柱形障板上矢量圆阵方位估计性能。最后,对湖试的试验数据进行处理,较好地验证了理论推导和仿真结果。

秦松磊[10](2019)在《矢量舷侧阵信号检测和目标方位估计研究》文中研究说明矢量水听器的出现,突破了传统声呐设备长期依靠标量水声传感器的限制。矢量水听器可以空间共点同步拾取声场一点处的声压和振速矢量,利用获得的声压和质点振速,单矢量水听器即可完成对声源的无模糊定向,等价于四元声压系统的检测性能。但目前大多数假设和应用都是基于自由场条件下,当矢量水听器位于水面船舶和水下潜艇等载体时,由于载体障板声学散射的影响,导致障板条件下声场发生畸变。本文针对矢量舷侧阵声呐,研究矩形空气腔平面障板条件下的信号检测和目标方位估计方法。本文以实际工程中使用的矩形空气腔声障板作为研究对象,将矩形空气腔障板建模为弹性层系统,通过传递矩阵法得到复反射系数,将障板条件下的散射声场表示为反射系数刻画的简洁模型。基于该障板条件下的信号模型,研究障板条件下的单矢量水听器和矢量线阵的信号检测和目标方位估计方法;对于障板条件下的矢量舷侧阵模型,结合阵处理技术进行信号检测;对所构造的障板条件下矢量线阵接收信号模型进行经典目标方位估计算法实现,并通过实验数据处理验证本文所介绍方法的有效性和正确性。

二、矢量阵信号处理技术研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、矢量阵信号处理技术研究(论文提纲范文)

(2)基于张量的矢量传感器互质面阵信号处理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号表
缩略语
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 张量理论及其在阵列信号处理领域内的研究现状
        1.2.2 矢量传感器阵列研究现状
        1.2.3 非均匀阵列研究现状
    1.3 本文的主要贡献
    1.4 主要研究内容
    1.5 变量说明
    1.6 课题来源
第二章 相关理论基础
    2.1 引言
    2.2 张量理论基础
        2.2.1 张量表示形式
        2.2.2 张量的基本运算
    2.3 矢量传感器ULA信号张量模型
        2.3.1 前提与假设
        2.3.2 DOA估计基本原理
        2.3.3 矢量传感器ULA信号张量模型
    2.4 一维互质阵列概述
        2.4.1 一维互质阵列的结构
        2.4.2 一维互质阵列的优点
        2.4.3 一维增广互质阵列
    2.5 本章小结
第三章 基于张量的均匀面阵信号处理新方法
    3.1 引言
    3.2 标量传感器均匀面阵信号的张量建模及处理
        3.2.1 均匀面阵阵列结构
        3.2.2 信号张量模型
        3.2.3 基于CP分解的信号参数估计
        3.2.4 基于二维MUSIC的信号参数估计
        3.2.5 仿真实验
    3.3 矢量传感器均匀面阵信号的张量模型及处理
        3.3.1 信号张量模型
        3.3.2 基于CP分解的信号参数估计
        3.3.3 仿真实验
    3.4 本章小结
第四章 基于张量的互质面阵信号处理新方法
    4.1 引言
    4.2 标量传感器互质面阵信号的张量建模及处理
        4.2.1 互质面阵阵列结构
        4.2.2 信号张量模型
        4.2.3 虚拟的非均匀面阵
        4.2.4 基于CP分解的信号参数估计
        4.2.5 仿真实验
    4.3 矢量传感器互质面阵信号的张量建模及处理
        4.3.1 信号张量模型
        4.3.2 虚拟的非均匀矢量传感器面阵
        4.3.3 基于CP分解的信号参数估计
        4.3.5 仿真实验
    4.4 本章小结
第五章 新互质面阵及其张量建模和处理
    5.1 引言
    5.2 新互质面阵阵列结构
        5.2.1 原始互质面阵阵列结构分析
        5.2.2 增广互质面阵阵列结构分析
        5.2.3 新互质面阵阵列结构
    5.3 新标量传感器互质面阵信号的张量建模和处理
        5.3.1 信号张量模型
        5.3.2 虚拟标量传感器均匀面阵
        5.3.3 基于二维MUSIC的信号参数估计
        5.3.4 基于CP分解的信号参数估计
        5.3.5 仿真实验
    5.4 新矢量传感器互质面阵信号的张量建模和处理
        5.4.1 新矢量传感器互质面阵阵列结构
        5.4.2 信号张量模型
        5.4.3 虚拟矢量传感器均匀面阵
        5.4.4 基于CP分解的信号参数估计
        5.4.5 仿真实验
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢

(3)基于分裂波束的矢量复合阵目标方位估计技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
    1.2 矢量复合阵国内外研究现状
    1.3 矢量信号处理技术国内外研究现状
    1.4 分裂波束技术
    1.5 本文研究内容与结构安排
第二章 矢量复合阵理论及其信号处理技术
    2.1 平面波场下矢量信号处理基础
        2.1.1 矢量信号模型
        2.1.2 矢量阵列信号处理方法
    2.2 矢量复合阵理论基础与阵列优化设计
        2.2.1 矢量复合阵信号模型
        2.2.2 复合阵列优化设计
    2.3 矢量复合阵信号处理技术
    2.4 本章小节
第三章 基于声压阵列的分裂波束技术
    3.1 分裂波束技术定向原理
    3.2 白化宽带互相关检测器原理
        3.2.1 宽带互相关检测器理论
        3.2.2 白化的作用与效果
    3.3 白化宽带互相关检测器输出特性分析
        3.3.1 输出与功率无关特性
        3.3.2 负均值本底特性
        3.3.3 抗干扰性能
        3.3.4 抗栅瓣性能
    3.4 海试数据处理
        3.4.1 试验概况
        3.4.2 试验事件1 处理结果分析
        3.4.3 试验事件2 处理结果分析
    3.5 本章小结
第四章 基于矢量复合阵的分裂波束技术
    4.1 复合阵分裂波束宽带相关检测技术
        4.1.1 算法原理
        4.1.2 复合阵分裂波束宽带相关检测性能分析
    4.2 复合阵分裂波束宽带相关检测改进方法
        4.2.1 基于矢量水听器波束锐化技术的改进方法
        4.2.2 基于矢量水听器电子旋转技术和白化技术的改进方法
    4.3 海试数据处理
        4.3.1 试验概况
        4.3.2 试验结果分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要研究内容与成果
    5.2 论文的主要创新点
    5.3 后续工作计划与展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(4)频控阵的到达角估计研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 频控阵发展及研究现状
        1.2.2 空间谱估计与DOA估计技术综述
        1.2.3 存在互耦的DOA估计研究现状
        1.2.4 远场与近场混合信号参数估计研究现状
    1.3 本文主要工作和内容安排
第2章 阵列信号处理理论基础
    2.1 阵列处理基本概述
        2.1.1 阵列测向技术模型
        2.1.2 阵列模型的二阶统计特性
    2.2 几种高分辨测向算法
        2.2.1 多重信号分类(MUSIC)算法
        2.2.2 旋转不变子空间(ESPRIT)算法
    2.3 阵列数学模型
        2.3.1 相控阵基本模型
        2.3.2 相控阵的波束特性
        2.3.3 频控阵基本模型
        2.3.4 频控阵发射波束图
        2.3.5 频控阵距离—角度周期性分析
    2.4 压缩感知理论基础
        2.4.1 压缩感知基本原理
        2.4.2 信号的压缩采样与重构
        2.4.3 稀疏重构的DOA测向模型
    2.5 远场与近场信号的定义与性质
    2.6 本章小结
第3章 存在互耦效应的频控阵稀疏重构测向方法
    3.1 阵元互耦误差分析
        3.1.1 互耦误差模型
        3.1.2 互耦系数估计算法
        3.1.3 互耦效应对测向算法的影响
    3.2 存在互耦情况下基于稀疏信号重构的频控阵来波方向估计方法
    3.3 稀疏重构算法实验仿真
    3.4 本章小结
第4章 基于频控阵的远近场混合非圆信号测向方法
    4.1 非圆信号模型和性质
        4.1.1 非圆信号定义
        4.1.2 非圆信号DOA估计的数学模型
    4.2 均匀线性阵列频控阵信号接收模型
    4.3 远近场混合信号的参数估计方法
        4.3.1 远场的DOA估计
        4.3.2 近场信号的DOA估计
        4.3.3 近场信号的距离参数估计
    4.4 算法仿真和结果比较
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 本文工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(5)机载共形阵天线的信号处理技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
    1.3 本文主要内容与结构安排
第二章 机载共形阵的杂波建模
    2.1 引言
    2.2 天线的极化
        2.2.1 极化的概念
        2.2.2 极化对阵列的影响
    2.3 共形阵的极化方向图建模
        2.3.1 共形阵极化方向图模型
        2.3.2 仿真实验
    2.4 共形阵的杂波信号建模
        2.4.1 理想的共形阵杂波信号模型
        2.4.2 考虑互耦的的共形阵杂波信号模型
        2.4.3 仿真实验
    2.5 共形阵的杂波特性分析
        2.5.1 考虑极化的杂波秩
        2.5.2 仿真实验
    2.6 本章小结
第三章 机载共形阵的目标检测
    3.1 引言
    3.2 目标检测原理
        3.2.1 噪声背景下信号子空间检测
        3.2.2 杂波噪声背景下信号子空间检测
        3.2.3 杂波噪声背景下自适应子空间检测
    3.3 基于互耦补偿的自适应子空间检测
    3.4 仿真实验
        3.4.1 正侧线阵
        3.4.2 圆环阵
    3.5 本章小结
第四章 全极化共形阵的信号处理方法
    4.1 引言
    4.2 全极化共形阵的建模
        4.2.1 理想的全极化共形阵列信号模型
        4.2.2 考虑互耦的全极化共形阵信号模型
        4.2.3 仿真实验
    4.3 降维空时自适应处理方法研究
        4.3.1 空时联合处理方法
        4.3.2 简化的全极化协方差矩阵构造方法
        4.3.3 仿真实验
    4.4 基于补偿的杂波抑制方法
        4.4.1 多普勒补偿算法
        4.4.2 角度多普勒补偿算法
        4.4.3 仿真实验
    4.5 全极化的目标检测
        4.5.1 自适应子空间原理
        4.5.2 仿真实验
    4.6 本章小结
第五章 工作总结和展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(6)导引头相控阵与MIMO雷达自适应杂波抑制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略词表
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究动态与发展现状
        1.2.1 相控阵与MIMO雷达研究动态
        1.2.2 空时STAP处理研究动态
        1.2.3 杂波距离依赖性补偿研究动态
        1.2.4 距离模糊杂波抑制研究动态
        1.2.5 子阵结构信号处理研究动态
    1.3 主要研究内容与章节安排
第二章 雷达导引头信号处理与杂波秩估计
    2.1 导引头相控阵与MIMO雷达信号模型
        2.1.1 相控阵雷达信号模型
        2.1.2 MIMO雷达信号模型
    2.2 雷达导引头空时信号处理
        2.2.1 非自适应处理
        2.2.2 基于MVDR的空时自适应处理
        2.2.3 杂波协方差矩阵估计
    2.3 杂波秩估计
        2.3.1 一维阵列虚拟孔径与杂波秩估计
        2.3.2 平面阵雷达杂波秩估计
        2.3.3 MIMO雷达杂波秩估计
        2.3.4杂波秩仿真实验
    2.4 本章小结
第三章 雷达导引头杂波距离依赖性补偿算法
    3.1 杂波距离依赖特性
        3.1.1 角度-多普勒关系
        3.1.2 杂波谱扩散分析
        3.1.3 杂波距离依赖性仿真
    3.2 不同阵列形式下的自适应杂波补偿算法
        3.2.1 线阵相控阵体制自适应杂波补偿算法
        3.2.2 平面阵相控阵体制雷达杂波补偿算法
        3.2.3 线阵MIMO雷达体制杂波补偿
    3.3 仿真实验
    3.4 本章小结
第四章 雷达导引头近距离杂波抑制算法
    4.1 距离模糊杂波特性分析
        4.1.1 距离模糊信号模型
        4.1.2 杂波谱分析
        4.1.3 距离模糊仿真
    4.2 基于俯仰滤波器设计的近距离杂波抑制
        4.2.1 近距离区俯仰角度计算
        4.2.2 优化问题建立
    4.3 基于ACC算法的近距离杂波抑制
        4.3.1 JDL降维STAP算法
        4.3.2 俯仰维辅助通道构造
    4.4 仿真实验
        4.4.1 不考虑阵列误差
        4.4.2 考虑俯仰阵列通道误差
    4.5 本章小结
第五章 雷达导引头均匀子阵高栅瓣杂波抑制算法
    5.1 相控阵与MIMO雷达子阵结构特点
        5.1.1 方位空间频率与多普勒频率的关系
        5.1.2 子阵阵列方向图
        5.1.3 子阵条件下相控阵雷达信号模型
        5.1.4 子阵条件下MIMO雷达信号模型
        5.1.5 均匀子阵特性仿真
    5.2 基于PK算法的高栅瓣杂波抑制
        5.2.1 基于先验知识的相控阵雷达
        5.2.2 高栅瓣杂波位置计算
        5.2.3 发射权值优化设计
    5.3 基于TB-STAP算法的高栅瓣杂波抑制
        5.3.1 优化问题建立
        5.3.2 算法求解步骤
        5.3.3 算法流程与复杂度分析
    5.4 仿真实验
        5.4.1 所提两种算法性能对比
        5.4.2 TB-STAP算法的收敛性仿真
    5.5 本章小结
第六章 MIMO雷达导引头非均匀子阵信号处理
    6.1 非均匀子阵设计
        6.1.1 非均匀子阵方向图函数
        6.1.2 适应度函数与优化问题构造
        6.1.3 遗传算法原理
    6.2 MIMO雷达辅助通道构造与优选
        6.2.1 非均匀子阵杂波谱解析
        6.2.2 非均匀阵列辅助通道构造
        6.2.3 基于知识的辅助通道优选
    6.3 仿真实验
        6.3.1 非均匀子阵划分仿真
        6.3.2 降维辅助通道构造仿真
    6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录A 第四章阵元脉冲域与角度多普勒域STAP等价性分析
附录B 第五章子阵条件下相控阵雷达杂波谱解析
攻读博士学位期间取得的成果

(7)基于频控阵的无源定位欺骗技术(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无源定位技术的研究现状
        1.2.2 无源定位对抗技术的研究现状
        1.2.3 频控阵的研究现状
    1.3 论文的内容和结构安排
        1.3.1 论文的主要内容
        1.3.2 结构安排
第二章 频控阵基本原理与无源定位欺骗理论
    2.1 引言
    2.2 频控阵的信号特性
        2.2.1 天线方向图
        2.2.2 频控阵信号的半功率波束宽度和第一零点波束宽度
        2.2.3 等相位面
        2.2.4 瞬时信噪比与平均信噪比
    2.3 无源定位与无源定位对抗技术
        2.3.1 无源定位
        2.3.2 传统无源定位对抗技术
    2.4 频控阵在无源定位欺骗中的应用
    2.5 本章小结
第三章 基于频控阵的测向定位欺骗技术
    3.1 引言
    3.2 测向定位欺骗模型
        3.2.1 干涉仪测向定位欺骗模型
        3.2.2 MUSIC测向定位欺骗模型
    3.3 测角误差的CRLB分析
        3.3.1 干涉仪测角误差CRLB分析
        3.3.2 MUSIC测角误差CRLB分析
    3.4 仿真实验与分析
        3.4.1 干涉仪测向定位欺骗仿真
        3.4.2 MUSIC测向定位欺骗仿真
        3.4.3 不同参数对测向定位欺骗性能的影响
    3.5 本章小结
第四章 基于频控阵的时频差定位欺骗技术
    4.1 引言
    4.2 时频差定位欺骗原理
        4.2.1 时频差定位欺骗模型
        4.2.2 频控阵信号的互模糊函数
    4.3 时频差定位欺骗性能分析
        4.3.1 时频差误差的CRLB分析
        4.3.2 GDOP分析
    4.4 仿真实验与分析
        4.4.1 时频差定位欺骗仿真
        4.4.2 不同参数对时频差定位欺骗性能的影响
    4.5 本章小结
第五章 基于频控阵的频差定位欺骗技术
    5.1 引言
    5.2 频差定位欺骗原理
        5.2.1 频差定位原理
        5.2.2 基于FFT的频控阵信号频率估计
        5.2.3 基于Chirp-Z的频控阵信号频率估计
    5.3 GDOP分析
    5.4 仿真实验与分析
        5.4.1 频差定位欺骗仿真
        5.4.2 不同参数对频差定位欺骗性能的影响
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果

(8)基于频控阵的雷达干扰技术研究与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与创新
    1.4 论文结构安排
第二章 基于频控阵的雷达干扰技术
    2.1 雷达干扰简介
        2.1.1 雷达干扰分类
        2.1.2 雷达干扰方程
    2.2 频控阵的基本原理
        2.2.1 频控阵概念
        2.2.2 频控阵波束特性
    2.3 基于频控阵的雷达干扰技术
        2.3.1 欺骗干扰
        2.3.2 延时干扰
        2.3.3 切片重构干扰
    2.4 频控阵雷达干扰仿真及分析
        2.4.1 欺骗干扰仿真
        2.4.2 延时干扰仿真
        2.4.3 切片重构干扰仿真
    2.5 本章小结
第三章 基于频控阵的合成孔径雷达干扰技术
    3.1 基于频控阵的SAR欺骗干扰
        3.1.1 欺骗干扰几何建模
        3.1.2 欺骗干扰成像
        3.1.3 多普勒-距离联合干扰成像
    3.2 基于频控阵的SAR虚假目标欺骗干扰
        3.2.1 虚假目标欺骗干扰几何建模
        3.2.2 虚假目标欺骗干扰信号产生
    3.3 基于频控阵的SAR干扰成像仿真
        3.3.1 点目标干扰成像仿真
        3.3.2 场景干扰成像仿真
    3.4 频控阵干扰SAR成像性能评估
        3.4.1 点目标干扰成像性能评估
        3.4.2 场景干扰成像性能评估
    3.5 干扰成像聚焦深度分析
    3.6 本章小结
第四章 基于频控阵的雷达干扰试验技术
    4.1 频控阵信号源的设计与实现
        4.1.1 信号源的设计方案
        4.1.2 信号源模块设计
        4.1.3 信号源性能测试
    4.2 频控阵干扰平台构建
        4.2.1 干扰平台组成
        4.2.2 发射单元设计
        4.2.3 接收单元设计
    4.3 基于频控阵的雷达干扰试验
        4.3.1 数据采集方案
        4.3.2 参数设计及仿真
        4.3.3 数据处理与显示
        4.3.4 数据结果分析
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(9)基于矢量水听器的圆形阵列信号处理方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 论文的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 阵列信号处理国内外研究现状
        1.2.2 矢量水听器信号处理发展概况
        1.2.3 圆柱形障板上矢量水听器信号处理研究现状
    1.3 论文的主要内容
第2章 矢量圆阵数学模型与分析
    2.1 声压圆阵信号输出模型
        2.1.1 远场窄带信号模型
        2.1.2 声压圆阵信号输出模型
    2.2 矢量圆阵信号输出模型
        2.2.1 矢量信号处理基本理论
        2.2.2 矢量圆阵信号输出模型
    2.3 矢量圆阵的方向图函数及特性
        2.3.1 矢量水听器的指向性
        2.3.2 矢量圆阵的组合指向性
        2.3.3 声压圆阵与矢量圆阵方向图仿真
    2.4 本章小结
第3章 自由场矢量圆阵信号处理方法
    3.1 矢量圆阵MVDR算法
        3.1.1 矢量圆阵MVDR算法原理
        3.1.2 矢量圆阵MVDR算法仿真
    3.2 矢量圆阵MUSIC算法
        3.2.1 矢量圆阵MUSIC算法原理
        3.2.2 矢量圆阵MUSIC算法仿真
    3.3 矢量圆阵相位模态域信号处理方法
        3.3.1 矢量圆阵相位模态域输出模型
        3.3.2 协方差矩阵构造
        3.3.3 矢量圆阵相位模态域修正MVDR算法
        3.3.4 矢量圆阵相位模态域MUSIC算法
        3.3.5 矢量圆阵相位模态域信号处理算法仿真
    3.4 本章小结
第4章 圆柱形障板表面矢量圆阵信号处理方法
    4.1 圆柱形障板散射声场基础
        4.1.1 刚性圆柱散射声场解析解
        4.1.2 绝对软圆柱散射声场解析解
        4.1.3 弹性圆柱壳体散射声场解析解
    4.2 弹性壳体圆柱形障板表面波束形成方法
    4.3 圆柱体表面矢量圆阵MVDR波束形成性能分析
    4.4 本章小结
第5章 湖试试验数据处理与分析
    5.1 试验概况
    5.2 试验数据修正
    5.3 试验数据处理
        5.3.1 无障板条件下试验数据处理
        5.3.2 圆柱形障板条件下试验数据处理
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(10)矢量舷侧阵信号检测和目标方位估计研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 论文研究背景和意义
    1.3 矢量信号检测和方位估计技术概述
        1.3.1 自由场下矢量水听器信号检测和方位估计研究现状
        1.3.2 障板下矢量水听器信号检测和方位估计研究现状
    1.4 本论文研究内容
第2章 自由场矢量信号检测和目标方位估计
    2.1 引言
    2.2 矢量水听器声学基础
        2.2.1 声压与振速关系
        2.2.2 声强与声强流
    2.3 单矢量水听器目标检测与方位估计
        2.3.1 时域声强法
        2.3.2 仿真分析
    2.4 矢量水听器线阵模型
        2.4.1 矢量阵信号处理基本概念
        2.4.2 阵列接收数据模型
    2.5 矢量线阵目标方位估计
        2.5.1 常规波束形成算法
        2.5.2 MVDR波束形成算法
        2.5.3 MUSIC算法
    2.6 本章小结
第3章 矩形空气腔平面障板声场分析
    3.1 引言
    3.2 声波垂直入射平面空腔障板的声学特性研究
        3.2.1 传递矩阵方法概述
        3.2.2 声波垂直入射平面空腔障板的数学模型
        3.2.3 仿真分析
    3.3 声波斜入射平面空腔障板的声学特性研究
        3.3.1 声波斜入射平面空腔障板的数学模型
        3.3.2 仿真分析
    3.4 平面障板条件下的声场分析
        3.4.1 平面空腔障板模型
        3.4.2 声压场和振速场仿真分析
        3.4.3 声压传感器指向性仿真分析
        3.4.4 振速传感器指向性仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 矢量舷侧阵信号检测与目标方位估计
    4.1 引言
    4.2 障板下单矢量水听器信号检测和方位估计
        4.2.1 障板条件下矢量水听器接收信号模型
        4.2.2 复声强器基本原理
        4.2.3 障板条件下单矢量水听器信号检测
        4.2.4 障板条件下单矢量水听器目标方位估计
    4.3 障板下矢量线阵信号检测和方位估计
        4.3.1 障板条件下线阵接收信号模型
        4.3.2 障板条件下矢量线阵信号检测
        4.3.3 障板条件下矢量线阵目标方位估计方法
    4.4 实验验证
        4.4.1 三元矢量阵应用实验概况
        4.4.2 单频定点目标方位估计实验
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

四、矢量阵信号处理技术研究(论文参考文献)

  • [1]声矢量圆阵水下目标方位估计方法研究[D]. 李赫颖. 哈尔滨工程大学, 2021
  • [2]基于张量的矢量传感器互质面阵信号处理研究[D]. 桂宇风. 南昌工程学院, 2019(07)
  • [3]基于分裂波束的矢量复合阵目标方位估计技术研究[D]. 陈天宇. 国防科技大学, 2019
  • [4]频控阵的到达角估计研究[D]. 王昊. 天津大学, 2019(01)
  • [5]机载共形阵天线的信号处理技术研究[D]. 刘映影. 西安电子科技大学, 2019(02)
  • [6]导引头相控阵与MIMO雷达自适应杂波抑制研究[D]. 贾逢德. 电子科技大学, 2019(01)
  • [7]基于频控阵的无源定位欺骗技术[D]. 关浩亮. 电子科技大学, 2019(01)
  • [8]基于频控阵的雷达干扰技术研究与实现[D]. 汪辉. 电子科技大学, 2019(01)
  • [9]基于矢量水听器的圆形阵列信号处理方法研究[D]. 杨沫涵. 哈尔滨工程大学, 2019(09)
  • [10]矢量舷侧阵信号检测和目标方位估计研究[D]. 秦松磊. 哈尔滨工程大学, 2019(09)

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矢量阵列信号处理技术研究
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