非理想環(huán)境圓陣的二維參數(shù)超分辨率估計研究.pdf

1、目前，大部分陣列信號處理的超分辨率估計算法研究都是基于均勻線陣，采用理想的信號和噪聲模型推導(dǎo)出來?，F(xiàn)實中面陣應(yīng)用較多，均勻線陣的算法常常無法直接推廣到面陣，必須做相應(yīng)變換才能應(yīng)用，甚至無法應(yīng)用。因而研究非理想條件下，各種陣列形狀通用的、穩(wěn)健、有效的超分辨率估計算法具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文首先對陣列處理技術(shù)的背景作了介紹，著重介紹了空間譜估計算法的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀；然后詳細介紹了陣列信號處理的基礎(chǔ)理論，基本概念，以及空間

2、譜估計原理；還介紹了三種空間信號源數(shù)估計算法，并進行了仿真分析，這是空間譜超分辨率估計的前提條件；研究了面陣的空間譜估計算法，其中相位模式空間法是經(jīng)典的圓陣處理方法，該法過程復(fù)雜，計算量大，抗干擾能力差，對陣列誤差敏感；時空DOA矩陣法是另一種面陣處理方法，該法對陣列誤差不敏感，可用于任意陣列形狀。但該算法對噪聲敏感，計算量大，所需快拍數(shù)據(jù)多。仿真證實了這些特點。
　　 為消除加性高斯白噪聲，提高抗干擾能力，本文首先提出將時域相

3、關(guān)函數(shù)引入到空域相關(guān)函數(shù)中，消除算法模型中的噪聲項；然后提出了時空相關(guān)矩陣法，通過構(gòu)造時空相關(guān)矩陣，得到圓陣的旋轉(zhuǎn)不變關(guān)系，從而應(yīng)用ESPRIT算法實現(xiàn)圓陣的二維參數(shù)超分辨率估計；進一步推廣，得到了任意陣列形狀的旋轉(zhuǎn)不變關(guān)系，實現(xiàn)了任意陣列形狀的二維參數(shù)超分辨率估計，成為通用、穩(wěn)健、有效的任意陣列超分辨率估計算法；考察時空相關(guān)矩陣中的全部旋轉(zhuǎn)不變關(guān)系，更可估計出陣列流形，對陣列誤差校正具有至關(guān)重要的意義。仿真表明，該方法不但抗干擾能力強