空时信号处理论文-胡海洋

空时信号处理论文-胡海洋

导读:本文包含了空时信号处理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:机载雷达,杂波模拟,稳健波束形成,空时自适应处理

空时信号处理论文文献综述

胡海洋[1](2014)在《机载雷达稳健的空时信号处理方法研究》一文中研究指出近年来,机载雷达的发展受到了研究学者以及工程人员越来越多的关注。机载雷达相对于地基雷达具有诸多优势,比如拥有良好的机动性,观测范围更加广泛等等,但其面临的杂波环境更加严重,且杂波谱会发生严重扩展。在实际工程实现中,杂波的模拟以及全维空时自适应处理存在着计算量大和需求样本量大的问题,因而需要研究更加有效的自适应处理方法。本文针对机载雷达地海杂波特性、杂波的模拟、一维的稳健的自适应波束形成(RAB)方法以及两维的空时自适应处理(STAP)方法分别进行了研究,主要包括以下几个方面:1.机载雷达所处的环境比较复杂,雷达接收到的杂波可能包括多个类型,对于大场景下的雷达杂波难以有效的表示和模拟,针对这一问题,本文研究分析了机载雷达地海杂波的组成以及每一种杂波的散射特性,讨论了几种常用的杂波幅度分布模型,并且对每一种分布进行了仿真验证,分析了不同了类型的地海杂波使用的幅度分布模型;最后结合实际项目需求,利用MATLAB GUI设计了一款简易的机载雷达杂波模拟软件,通过输入合理的机载雷达和场景参数就可以简单的模拟不同类型的杂波,建立机载雷达杂波数据库,便于实际当中机载雷达杂波数据的分析处理。2.传统的机载雷达杂波抑制采用空时联合处理,已有的STAP理论方法要求杂波数据满足独立同分布(IID)条件,实际上是无法满足的,而且要求样本数据充足,一般的STAP方法的运算量也比较大,针对以上这些问题,本文先是分别利用对角加载和协方差矩阵锥化(CMT)研究了两种改进的稳健波束形成方法,可以在小样本数以及训练样本受污染时有效的估计期望信号的导向矢量;然后再研究了一种基于子空间技术的空时分离(STSF)的STAP方法,该方法分别在空域和时域利用子空间追踪技术,通过空时迭代运算,可以在少量样本下有效的精确的估计出信号的空时权矢量。仿真分析表明以上提出的改进的稳健波束形成方法和基于空时分离的STAP方法的有效性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01)

张伟[2](2013)在《机载MIMO雷达空时信号处理研究》一文中研究指出多输入多输出(multiple-input multiple-out,MIMO)雷达自从提出以来,受到了雷达研究人员的极大关注,使得MIMO雷达相关理论迅速完善,现有研究已表明MIMO雷达相比于相控阵雷达在目标探测、参数估计等方面具有明显优势。本文围绕机载MIMO雷达展开研究,主要工作和贡献为:(1)研究了MIMO雷达阵列结构及等效收发波束形成MIMO雷达阵列结构相比于相控阵雷达具有更大的灵活性,本文详细分析了MIMO雷达各种阵列结构,讨论了各种阵列结构的特点。采用模拟退火方法提出一种MIMO雷达稀疏阵优化方法。由于分子阵MIMO雷达的重要性,给出了分子阵发射MIMO雷达等效收发波束形成方法。如何公平对比MIMO雷达和相控阵雷达是一个重要话题,也是分析MIMO雷达是否具有优势的基础,本文推导了MIMO雷达和相控阵雷达波束形成后输出信噪比(signal to noise ratio, SNR)的关系,得到MIMO雷达与相控阵雷达公平对比的条件应设置如下:收发阵列的阵元个数应相同,且MIMO雷达在一个相干处理周期(coherent processing interval, CPI)发射相干脉冲个数应等于相控阵雷达发射相干脉冲个数乘以MIMO雷达发射的正交信号个数。(2)分子阵MIMO雷达杂波秩估计方法建立了机载MIMO雷达回波模型,讨论了杂波秩的概念及其重要性。由于分子阵MIMO雷达兼具了相控阵雷达和MIMO雷达的优势,同时能够降低产生正交信号及信号处理的系统复杂度,所以分子阵MIMO雷达更可能应用于工程中。本文提出了分子阵MIMO雷达杂波秩的估计方法,为分子阵MIMO雷达空时自适应处理(space time adaptive proccessing,STAP)算法设计提供了一定的理论依据。鉴于已有杂波秩估计方法对于MIMO稀疏阵的某些情况不再适用,本文给出了机载MIMO雷达稀疏阵杂波秩估计方法。(3)机载MIMO雷达降秩STAP算法介绍了机载雷达STAP算法基本原理,讨论了机载MIMO雷达降秩STAP算法,给出了机载MIMO雷达应用主分量法(principal component, PC)、互谱法(crossspectral metric, CSM)以及多级维纳滤波(multi-stage wiener filter, MSWF)叁种降秩STAP算法的原理,并比较了机载MIMO雷达应用不同降秩STAP算法的性能。(4)机载MIMO雷达降维STAP算法讨论了空-时域STAP算法与变换域STAP算法的等价性,介绍了相控阵雷达中几种经典的STAP算法。由于MIMO雷达灵活的阵列配置和等效波束形成能力,传统相控阵雷达STAP算法难于直接应用于MIMO雷达中,基于局域化联合处理(joint domain localized, JDL)STAP算法,本文提出的MIMO雷达降维STAP的相邻辅助波束选择方法,可以应用于MIMO雷达紧凑布阵、部分稀疏布阵以及规则稀疏布阵叁种情况。另外,由于分子阵MIMO雷达可看作是部分稀疏布阵的特例,所以该方法同样可应用于分子阵MIMO雷达中,本文讨论了子阵级MIMO雷达降维STAP算法的辅助波束选择算法。(5)一种波束域后多普勒降维STAP算法最佳辅助通道选择方法受CSM算法启发,提出一种最佳通道法(best channel method, BCM)算法,通过评估每个角度-多普勒通道对于输出信杂噪比(signal to clutter-noise ratio,SCNR)的影响,选择影响最大的若干角度-多普勒通道构成辅助通道来对消主通道中的杂波,使得本算法可以在给定辅助通道个数的情况下,可达到降维STAP算法的输出SCNR性能上界,通常仅需要3~5个辅助通道即能达到输出信杂噪比损失可忽略的程度,所以本算法还可以降低杂波协方差矩阵估计对样本数的要求。鉴于最佳通道法计算量相比于一般降维STAP算法较大,文中还提出了一种可能的算法实现方案。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-03-01)

朱江章[3](2007)在《MIMO宽带无线通信中的空时信号处理与信道估计研究》一文中研究指出空时编码以其卓越的抗信道衰落性能而成为下一代移动通信系统的关键技术之一。研究在频率和时间选择性信道中充分利用空时编码优势,以实现系统最大分集增益和高频带利用率,对下一代移动通信有重要的理论意义和应用价值。本论文研究多输入多输出(MIMO)宽带无线通信中的空时信号处理与信道估计技术,得到如下主要结果;第一,研究了适用于时变Doppler快衰落信道的全分集空频分组编码。基于时变信道Doppler基扩展模型和时频对偶特性,将非线性时变Doppler快衰落信道进行线性化变换处理,提出了时变Doppler衰落信道下的两种全分集空频编码方式,两种空频编码均实现了包括Doppler分集在内的系统全分集增益,适用于快衰落信道。其中第一种编码方式利用现有的线性空时码直接进行全分集级联空频循环编码,可有效对抗信道Doppler衰落,虽编码效率低于1,但实现起来相当简单;第二种编码方式利用矩阵分块方法对正交频分复用(OFDM)子载频分块,并按块进行空频复正交编码设计,实现了一般性MIMO系统中的空频多普勒OFDM编码,其相干解码误差只取决于子信道或信道块内相邻子载频间频率响应误差的大小,大大减少了时变Doppler衰落的影响,且在不增加系统传输冗余度的前提下有效地实现了系统全分集增益,有更高的频带利用率。对两种空频编码进行的性能仿真试验表明,它们均有很好的抗Doppler衰落性能。第二,基于信号星座尺寸大小及信道脉冲响应长度,对输入数据序列按单载波传输系统内在的最大分集特性进行分组,提出了基于信号星座的单载波全分集空时编码。该编码以单载波传输方式,将信道均衡与信号判决估计分开分别在时域和频域内进行,使OFDM系统中的IDFT变换和DFT变换只在通信系统某一端出现,大大简化了移动设备的硬件要求,具有同OFDM等效的低处理复杂度,同时消除或减弱了OFDM系统中固有的高峰均值比和易受频率偏移影响的缺点,且无需传统全分集空时编码的前端线性冗余预编码处理,可显着降低计算复杂度,有更高的系统频带利用率。第叁,研究了适用于MIMO时变快衰落信道的单载波差分空频编码。基于空频复正交编码基方阵的概念,并利用其与复正交编码非方阵之间的关系,给出了一种适用于任意天线阵列下的时变快衰落信道单载波单分组差分空频编码。该编解码无需进行信道状态信息估计,且其编码传输只需经历一个分组传输周期而与发射天线数无关,大大减少了信道时变特性对差分编码传输的影响,能稳健可靠地实现高速率数据传输。最后,利用信息论中信息熵的观点及系统容量最小值最大定理,基于时变信道Doppler基扩展模型,提出了MIMO时变Doppler衰落信道下的最佳导频辅助序列设计准则及方案。该方案将信道估计参数与时不变Doppler基联系起来,实现了MIMO系统容量最小值最大意义上的最佳导频辅助信道估计性能,可明显降低信道估计计算复杂度,具有更低的系统误码率。此外,提出了一种基于导频空频复正交分组编码的空时频联合信道估计算法。利用空频复正交编码方式对已知的导频符号序列进行分组传输,在接收端由逆空频解码直接估算出各子信道频率响应状态信息,基于信道自相关矩阵的时频分解定理进行维纳滤波插值处理,最后形成空时频联合信道估计。这种算法无需进行传统MIMO分集信道估计的高阶矩阵求逆运算,明显降低了系统计算复杂度,且充分利用了信道时频自相关特性,有更稳健的信道估计性能。(本文来源于《湖南大学》期刊2007-05-13)

方昀,苏昕,易克初[4](2005)在《空间域最优滤波及其在空时信号处理中的应用》一文中研究指出介绍了空间域最优滤波,探讨了其技术背景与近期的研究现状。对其系统结构、信号模型以及加权向量的计算进行了讨论。同时介绍了空域最优滤波在多输入-多输出(MIMO)系统中的应用,包括单纯的线性阵列处理以及与时间域非线性处理相结合的空时联合处理方式。(本文来源于《空间电子技术》期刊2005年04期)

陆峰[5](2004)在《空时信号处理在DS-CDMA中的应用》一文中研究指出在 CDMA技术中 ,可以用正交的编码方式来同时发送多个用户的信号 ,这可以增加发送空间的维数。这种CDMA技术往往结合直接序列扩频技术 ,这就是 DS CDMA。主要介绍了 DS CDMA的特征。在此基础上 ,讨论了空时信号处理(本文来源于《现代电子技术》期刊2004年03期)

苏彦兵,陈超,谈振辉[6](2002)在《CDMA中的空时信号处理》一文中研究指出综述了蜂窝 CDMA(码分多址 )系统中的空时信号处理技术 ,包括单用户空时处理 ,多用户空时处理 ,以及盲空时处理 ,并对各种空时处理算法的性能进行了比较 ,最后提出了空时处理今后的研究方向。(本文来源于《铁道学报》期刊2002年03期)

祝谷乔,丁家昕,郑宝玉[7](2000)在《CDMA空时信号联合处理技术的软件实现》一文中研究指出介绍了码分多址( CDMA)系统空时信号联合处理技术和软件无线电技术,提出了一种将CDMA空时(ST)处理软件化的方案,并从模数变换(A C)和数字信号处理(DSP)角度分析了实现软件无线电的前景。(本文来源于《电信快报》期刊2000年11期)

空时信号处理论文开题报告

(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:

多输入多输出(multiple-input multiple-out,MIMO)雷达自从提出以来,受到了雷达研究人员的极大关注,使得MIMO雷达相关理论迅速完善,现有研究已表明MIMO雷达相比于相控阵雷达在目标探测、参数估计等方面具有明显优势。本文围绕机载MIMO雷达展开研究,主要工作和贡献为:(1)研究了MIMO雷达阵列结构及等效收发波束形成MIMO雷达阵列结构相比于相控阵雷达具有更大的灵活性,本文详细分析了MIMO雷达各种阵列结构,讨论了各种阵列结构的特点。采用模拟退火方法提出一种MIMO雷达稀疏阵优化方法。由于分子阵MIMO雷达的重要性,给出了分子阵发射MIMO雷达等效收发波束形成方法。如何公平对比MIMO雷达和相控阵雷达是一个重要话题,也是分析MIMO雷达是否具有优势的基础,本文推导了MIMO雷达和相控阵雷达波束形成后输出信噪比(signal to noise ratio, SNR)的关系,得到MIMO雷达与相控阵雷达公平对比的条件应设置如下:收发阵列的阵元个数应相同,且MIMO雷达在一个相干处理周期(coherent processing interval, CPI)发射相干脉冲个数应等于相控阵雷达发射相干脉冲个数乘以MIMO雷达发射的正交信号个数。(2)分子阵MIMO雷达杂波秩估计方法建立了机载MIMO雷达回波模型,讨论了杂波秩的概念及其重要性。由于分子阵MIMO雷达兼具了相控阵雷达和MIMO雷达的优势,同时能够降低产生正交信号及信号处理的系统复杂度,所以分子阵MIMO雷达更可能应用于工程中。本文提出了分子阵MIMO雷达杂波秩的估计方法,为分子阵MIMO雷达空时自适应处理(space time adaptive proccessing,STAP)算法设计提供了一定的理论依据。鉴于已有杂波秩估计方法对于MIMO稀疏阵的某些情况不再适用,本文给出了机载MIMO雷达稀疏阵杂波秩估计方法。(3)机载MIMO雷达降秩STAP算法介绍了机载雷达STAP算法基本原理,讨论了机载MIMO雷达降秩STAP算法,给出了机载MIMO雷达应用主分量法(principal component, PC)、互谱法(crossspectral metric, CSM)以及多级维纳滤波(multi-stage wiener filter, MSWF)叁种降秩STAP算法的原理,并比较了机载MIMO雷达应用不同降秩STAP算法的性能。(4)机载MIMO雷达降维STAP算法讨论了空-时域STAP算法与变换域STAP算法的等价性,介绍了相控阵雷达中几种经典的STAP算法。由于MIMO雷达灵活的阵列配置和等效波束形成能力,传统相控阵雷达STAP算法难于直接应用于MIMO雷达中,基于局域化联合处理(joint domain localized, JDL)STAP算法,本文提出的MIMO雷达降维STAP的相邻辅助波束选择方法,可以应用于MIMO雷达紧凑布阵、部分稀疏布阵以及规则稀疏布阵叁种情况。另外,由于分子阵MIMO雷达可看作是部分稀疏布阵的特例,所以该方法同样可应用于分子阵MIMO雷达中,本文讨论了子阵级MIMO雷达降维STAP算法的辅助波束选择算法。(5)一种波束域后多普勒降维STAP算法最佳辅助通道选择方法受CSM算法启发,提出一种最佳通道法(best channel method, BCM)算法,通过评估每个角度-多普勒通道对于输出信杂噪比(signal to clutter-noise ratio,SCNR)的影响,选择影响最大的若干角度-多普勒通道构成辅助通道来对消主通道中的杂波,使得本算法可以在给定辅助通道个数的情况下,可达到降维STAP算法的输出SCNR性能上界,通常仅需要3~5个辅助通道即能达到输出信杂噪比损失可忽略的程度,所以本算法还可以降低杂波协方差矩阵估计对样本数的要求。鉴于最佳通道法计算量相比于一般降维STAP算法较大,文中还提出了一种可能的算法实现方案。

(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。

空时信号处理论文参考文献

[1].胡海洋.机载雷达稳健的空时信号处理方法研究[D].西安电子科技大学.2014

[2].张伟.机载MIMO雷达空时信号处理研究[D].电子科技大学.2013

[3].朱江章.MIMO宽带无线通信中的空时信号处理与信道估计研究[D].湖南大学.2007

[4].方昀,苏昕,易克初.空间域最优滤波及其在空时信号处理中的应用[J].空间电子技术.2005

[5].陆峰.空时信号处理在DS-CDMA中的应用[J].现代电子技术.2004

[6].苏彦兵,陈超,谈振辉.CDMA中的空时信号处理[J].铁道学报.2002

[7].祝谷乔,丁家昕,郑宝玉.CDMA空时信号联合处理技术的软件实现[J].电信快报.2000

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