基于张量的电磁矢量传感器阵列波达方向估计

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1、基于张量的电磁矢量传感器阵列波达方向估计目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IAbs仃act⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IIl绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1研究目的与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2研究历史及现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．3本文主要工作及内容安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52张量基础⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72．1张量定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．2张量的基本运算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．3CP模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．153基于CP分解的全电磁矢量传感器阵列波达方向估计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．163．1全电磁矢量传感器阵列信号的CP模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．163．1．1全电磁矢量传感器阵列信号的三阶CP模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯163．1．2全电磁矢量传感器阵列信号的四阶CP模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯183．2结合信号统计信息的CP分解算法原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．203．2．1结合信号统计信息的三阶CP模型算法原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯203．2．2结合信号统计信息的四阶CP模型算法原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯233．3．3角度的估计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．263．3仿真实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．273．3．1电磁矢量传感器阵列信号三阶CP模型的仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．3．2电磁矢量传感器阵列信号四阶CP模型的仿真⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．394基于联合张量分解的拉伸电磁矢量传感器阵列波达方向估计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．1圆形拉伸电三极子+磁三极子阵列信号模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯414．2算法原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．424．2．1基于ALS的联合张量分解算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．434．2．2基于JD的联合张量分解算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．2．3角度的估计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．484．3仿真实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．48一IV大连理工大学硕士学位论文4．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯575．1工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯575．2后续展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59攻读硕士学位期间发表学术论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．63致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．64大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。。65大连理工大学硕士学位论文1绪论1．1研究目的与意义阵列信号处理是信号处理领域的一个重要分支，它在通信、雷达、导航、电子对抗等多个技术领域有着极为广阔的应用前景【9，16'391。将多个传感器放在空间的不同位置组成传感器接收阵列，通过对接收的信号进行处理，获得有用的信息，这就是阵列信号处理。随着科技的发展，传统的天线阵列越来越不能满足要求，因此，基于电磁矢量传感器及其阵列的多维参数估计理论与方法成为阵列信号处理的研究热点。空间电磁波是矢量信号

7、，完备的电磁场信息为六维的复矢量，分别为三个空间方向的电场信息和磁场信息。电磁矢量传感器较传统天线相比，能够获得电磁信号的多维信息。电磁矢量传感器分为全电磁矢量传感器和残缺电磁矢量传感器。全电磁矢量传感器由具有共同相位中心的三个正交的电场传感器(譬如电偶极子)和三个法线方向正交的磁场传感器(譬如电流环)构成，它可以感应入射电磁波信号的全部电场和磁场分量；从全电磁矢量传感器中取出若干个传感器分量所构成的低维电磁矢量传感器，称为残缺电磁矢量传感器，图1．1．给出了几种常用的电磁矢量传感器。将多个电磁矢量传感器在空间按照一定规则排列所组成的阵列称为电磁矢量

8、传感器阵列，同传统标量阵列相比，电磁矢量传感器阵列能够感应完备的电磁场信息，不仅能够获取入射信号的空间位置信