無線定位中波達方向與時延估計研究.pdf

1、波達方向估計和時間延遲估計是無線被動定位技術中的重要手段，作為現代信號處理中信號參數估計與提取的重要組成部分，被廣泛應用在雷達、聲納、無線通信系統(tǒng)定位、無線電監(jiān)測和軍事等領域。近年來，循環(huán)平穩(wěn)信號的波達方向估計得到了越來越多的重視，但目前的算法大多都是基于二階循環(huán)統(tǒng)計量的，這些算法的性能在α穩(wěn)定分布噪聲環(huán)境下會出現嚴重的退化，本文研究了脈沖噪聲環(huán)境下循環(huán)平穩(wěn)信號的波達方向估計問題。另一方面，時間延遲估計發(fā)展至今雖然出現了很多性能優(yōu)良的估

2、計方法，但針對射頻窄帶信號的時延估計問題仍然是無線定位技術中的難點，并且中頻頻差的存在也是影響時延估計精度的主要因素，因此本文還對基于頻差補償的射頻窄帶信號的時延估計方法進行了深入的研究。主要創(chuàng)新工作如下：
　?、裴槍鶆蚓€陣下寬帶循環(huán)平穩(wěn)信號DOA估計困難問題，將分數低階循環(huán)統(tǒng)計量與譜相關信號子空間擬合算法(SC-SSF)相結合，提出了基于分數低階循環(huán)相關的SC-SSF算法，實現了脈沖噪聲環(huán)境下寬帶循環(huán)平穩(wěn)信號的DOA估計。在此

3、基礎上，通過構造新的擴展數據模型，提出了一種擴展的分數低階循環(huán)MUSIC算法，該算法具有較高的估計精度。同時，為了進一步提高算法的估計性能，將相位分數低階矩與循環(huán)統(tǒng)計量相結合，定義了相位分數p階循環(huán)相關的概念，進一步提出相位分數p階循環(huán)MUSIC算法及其快速根值MUSIC算法，算法具有較高分辨估計性能。
　?、漆槍Ζ练€(wěn)定分布環(huán)境下均勻圓陣的循環(huán)平穩(wěn)信號的DOA估計問題，在分析與驗證分數低階循環(huán)相關的相移特性的基礎上，提出了基于均勻

4、圓陣的韌性分數低階循環(huán)MUSIC算法，實現了α穩(wěn)定分布噪聲下方位角和俯仰角的同時估計。同時，本文還提出了一種基于圓陣的擴展循環(huán)MUSIC算法，該算法通過構造擴展的數據矩陣，充分利用循環(huán)相關和共軛循環(huán)相關的信息，突破了傳統(tǒng)算法要求陣元數大于信號源數的局限性，提高了方位角與俯仰角的估計精度，是一種具有較高分辨的DOA估計算法。
　?、轻槍χ蓄l偏差對時延估計的影響，提出了兩種基于頻差補償的時延估計方法。針對采用相位譜直接對窄帶射頻信號進