基于USRP的電磁矢量陣列參數(shù)估計研究.pdf

1、人們對于陣列參數(shù)估計的研究已經(jīng)持續(xù)了幾十年，相關(guān)的算法也日趨成熟，其中在傳統(tǒng)的標(biāo)量傳感器陣列領(lǐng)域，最經(jīng)典的算法莫過于“多重信號分類（MUSIC）算法”和“基于旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)的信號參數(shù)估計（ESPRIT）算法”，這兩種算法以及基于這兩種算法的改進(jìn)算法都有很高的分辨力。但是傳統(tǒng)的基于電偶極子天線組成的標(biāo)量陣列只能接收到空間電磁信號的一維信息，造成了其他五維信息的浪費(fèi)。電磁矢量傳感器的出現(xiàn)彌補(bǔ)了標(biāo)量傳感器在這方面的不足，一個完備的電磁矢量傳感器

2、可以接收到空間電磁信號全部的六維信息。電磁矢量傳感器不僅可以感知到信號的空域信息，也能感知到信號的極化信息，因此理論上來說，結(jié)合標(biāo)量陣列已經(jīng)成熟的高分辨率算法，再加上電磁矢量傳感器接收到的極化信息，電磁矢量傳感器陣列相比于標(biāo)量傳感器陣列在信號處理方面應(yīng)該有更大的潛力，比如更高的空域分辨力、更強(qiáng)的信號檢測能力和更強(qiáng)的抗干擾能力。
　　由于電磁矢量傳感器特殊的物理結(jié)構(gòu)對天線的加工工藝提出了很高的要求，可用于實(shí)驗(yàn)的電磁矢量傳感器少之又少

3、，導(dǎo)致目前的研究仍然停留在理論階段，這在一定程度上限制了電磁矢量傳感器的發(fā)展。本文針對以上問題，結(jié)合現(xiàn)有資源，嘗試?yán)?USRP搭建出一個簡化的電磁矢量傳感器陣列，并利用接收到的實(shí)測信號對理論算法進(jìn)行驗(yàn)證。同時本文利用單電磁矢量傳感器進(jìn)行了目標(biāo)到達(dá)角估計和目標(biāo)追蹤方法的研究，并對算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，之后將單傳感器擴(kuò)展到了傳感器陣列，并針對完備電磁矢量傳感器陣列，以及同本文實(shí)驗(yàn)場景一致的簡化電磁矢量傳感器陣列，分離式簡化電磁矢量傳感器陣列