空间信号参数辨识的研究

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1、摘要摘要空间信号参数辨识作为空间信号处理的关键技术之一，是信息理论、控制理论和信号处理等学术领域众多专家学者致力研究的课题。近年来，随着大规模集成电路、计算机技术和移动通信技术的高速发展，特别是高阶统讨量的新发展，为空间信号处理提供了有效的手段，同时也为空间信号参数辨识丌辟了新的途径。本文分析了空间信号处理的发展过程，系统地研究了对空间信号处理中的波束形成、权重更新算法和到来方向估计等；根据空间信号的高阶统计特性，介绍了MUSIC和ESPRIT的四阶形式；针对目前通信系统中存在的问题，提出了两种信号参数辨识算法：第一，针对移动通信环境中的多径传播中信号

2、到来方向估计问题，结合空间平滑技术，提出了一种空间平滑的ESPRIT算法，并给出了基于Akaike的信息准则AIC和最短描述长度准则MDL的多径信号数目推定方法。不仅适用于独立信号源，而且适用于相关信号源，具有分辨率高，计算量小等特点。第二，考虑盲波束形成算法具有不需要阵列流形、到来方向、训练序列以及干扰和噪声的自相关矩阵等先验知识的特点，设计了基于4阶累积量盲波束形成器。由于直接利用入射信号的高阶量统计信息，不仅可以有效地消除高斯噪声的影响，而且可以消除加性非高斯噪声的影响。关键词：波束形成；到来方向；多径传播；参数辨识；自适应阵列东北大学2004年

3、硕士论文ABSTRACTParametm。identificationofspatialsignal，astheimportantpartofspatialsignalprocessing，hasalwaysdrawnaconsiderableattentionofmanyexpertsofinformationtheory，controltheoryandsignalprocessing，andsoon．Inrecentyears．withquickdevelopmentofLSI，computertechnologyandmobilecommuni

4、cations，especiallyhighorderstatistic，spatialsignalprocessingissuppliedwitheffectivetools，andatthesametimeanewapproachtoparameteridentificationofspatialsignalcomesintobeing．Thehistoryofspatialsignalprocessingisinvestigatedsystematically，includingbeamforming，weightupdatingandDOAes

5、timation．Basedonhighorderstitisticalpropertyofspatialsignal，4-MUSICand4-ESPRITareshowed．Tosolvetheproblemofcurrentcommunicationsystems，twoalgorithmsofsignalparameteridentificationarepresented：Firstly，makinguseofspatialsmoothingtechnique，anmodifiedESPRITalgorithmwaspresentedforso

6、lvingtheproblemofsignalestimationinthepresenceofmultipathenvironmentofmobilecommunications，andamethodbasedonAkaike’Sinformationcriterion(AIC)andRissanen’Sminimumdescriptionlength(MDL)wasproposedforestimatingthenumberofmultipathsignals，andthisalgorithmperformswellnotonlyforindepe

7、ndentsignalsbutforcoherentorhighlycorrelatedsignals，adaptstomultipathpropagationenvironmentandhasfeaturesofhighresolutionandlowcomputationalcomplexity．Secondly，consideringblindbeamformingalgorithmswithoutknowingthearraymanifold．directionofarrival，trainingsequece，thecorrelationma

8、trixincludenoiseandjammingandSOon，Blindbeamform