基于約束張量分解的陣列波達(dá)方向和極化聯(lián)合估計(jì).pdf

1、信號(hào)的波達(dá)方向和極化參數(shù)估計(jì)是陣列信號(hào)處理領(lǐng)域的重要應(yīng)用之一，廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納等許多領(lǐng)域。電磁矢量傳感器陣列相對(duì)于傳統(tǒng)標(biāo)量傳感器，可以感知空-時(shí)-極化三維全部信息，在信息的利用性上具有優(yōu)勢(shì)，因此會(huì)取得更好的DOA和極化聯(lián)合估計(jì)的精度，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　因?yàn)殡姶攀噶總鞲衅麝嚵械妮敵鲂盘?hào)具有空-時(shí)-極化三維結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的基于矩陣分解的方法需要將原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成矩陣再進(jìn)行處理，破壞了原有的三維結(jié)構(gòu)，所以基于張量代數(shù)的高維處

2、理工具受到越來越多的關(guān)注。由于在實(shí)際中陣列的擺放方式和信號(hào)的特性使得模型具有先驗(yàn)信息，例如均勻線陣（范德蒙結(jié)構(gòu)）、恒模信號(hào)（恒模約束）、信號(hào)間不相關(guān)（正交約束）、信號(hào)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立(ICA)，從而可以利用約束張量分解方法對(duì)其進(jìn)行張量分解，計(jì)算出與信號(hào)DOA和極化參數(shù)相關(guān)的空域和極化域?qū)蚴噶烤仃?，進(jìn)而估計(jì)出信號(hào)的DOA和極化參數(shù)。利用約束張量分解算法，不僅利用到信號(hào)本來具有的三維結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以利用到信號(hào)和陣列的先驗(yàn)信息。本文主要研究了基于約束

3、張量分解的電磁矢量傳感器陣列的波達(dá)方向和極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)，取得的主要成果包括:
　　研究了基于波形約束的電磁矢量傳感器陣列的波達(dá)方向和極化參數(shù)估計(jì)，提出了一種結(jié)合信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性的五階對(duì)稱張量分解算法:首先通過計(jì)算入射信號(hào)的四階累積量構(gòu)造出五階對(duì)稱張量，之后利用算法分解出極化域?qū)蚴噶烤仃嚕詈髲臉O化域?qū)蚴噶恐泄烙?jì)出信號(hào)的波達(dá)方向和極化參數(shù);提出了一種基于恒模和正交約束的三階張量分解算法:利用算法分解出極化域?qū)蚴噶烤仃?，從極化域?qū)?/p>

4、向矢量中估計(jì)出信號(hào)的波達(dá)方向和極化參數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于波形約束的張量分解算法能夠提高波達(dá)方向和極化參數(shù)估計(jì)精度。
　　研究了基于波形和陣型同時(shí)約束的電磁矢量傳感器陣列的波達(dá)方向和極化參數(shù)估計(jì)，提出了三種算法，分別是:基于范德蒙和恒模約束、基于范德蒙和正交約束、基于范德蒙恒模和正交約束的張量分解算法，這三種算法全部是從極化域?qū)蚴噶恐泄烙?jì)出信號(hào)的波達(dá)方向和極化參數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于正交和范德蒙結(jié)構(gòu)的張量分解算法可以取得最好的估