利用压缩感知提升极化敏感阵列参数估计性能的方法研究

《利用压缩感知提升极化敏感阵列参数估计性能的方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、利用压缩感知提升极化敏感阵列参数估计性能的方法研究作者姓名马义彪学校导师姓名、职称曾操副教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称吴养曹研究员申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码107011202121433学号TN91分类号密级公开西安电子科技大学硕士研究生毕业论文利用压缩感知提升极化敏感阵列参数估计性能的方法研究作者姓名：马义彪领域：电子与通信工程学校导师姓名、职称：曾操副教授企业导师姓名、职称：吴养曹研究员提交日期：2014年12月ResearchonPerformancePromotionofParameterEstimat

2、ionBasedonPolarizationSensitiveArrayviaCompressedSensingAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByMayibiaoSupervisor:ZengcaoWuyangcaoDecember2014西安电子科技大学毕业论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声

3、明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送

4、交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要极化敏感阵列信号处理相比标量天线增加了极化参数估计维度，通过同时利用入射信号的空域和极化域信息，提升了阵列信号处理的输出性能（包括参数估计），所以越来越多地受到阵列信号处理领域研究人员的关注。传统的联合极化—空域谱估计方法利用极化—空域的旋转不变性求解波达方向（俯仰角、方位角）和极化状

5、态（辅极化角、极化相位差）。然而实际中存在着幅相误差，造成旋转不变性难以满足，导致参数估计性能下降甚至完全失效。针对此问题，考虑采用压缩感知在降低硬件复杂度和算法复杂度的同时，提高极化敏感阵列在幅相误差情况下参数估计性能。为此，本文展开了基于完备电磁矢量传感器和三正交偶极子阵列的利用压缩感知提升极化敏感阵列参数估计性能的研究。针对完备电磁矢量传感器参数估计精度不佳的问题，提出一种基于完备电磁矢量和磁场Z轴极化方向平面阵的联合极化—空域VS-OMP（Vector-SensorOrthogonalMatchingPursuit）压缩感知谱估计方法。首先，对位

6、于坐标轴原点的完备电磁矢量传感器接收的信号，利用时移不变性粗估波达方向和极化状态；其次，以粗估波达方向为中心、给定误差范围为半径建立平面阵的空域局部拼接字典；然后，通过正交匹配跟踪方法实现波达方向精估计。仿真结果验证了该方法的有效性，并且体现了该方法对单信源情形下性能接近于旋转不变子空间（EstimationofSignalParametersviaRotationalInvarianceTechniques,ESPRIT）方法，但在强弱多信源下，ESPRIT方法和VS-OMP方法估计精度都不高。针对存在强弱信号并存和存在幅相误差的情况，提出一种基于三正

7、交偶极子阵列的强弱信号分离的稳健压缩感知参数估计方法，首先，对三正交偶极子阵列接收的三个电场分量，通过OMP方法实现X、Y、Z三组偶极子阵列的波达方向估计，数值平均这三组估计结果；其次，采用保形调零方法实现对弱信号的增强和强信号的抑制，并且避免了对极化信息的污染，最后，对归一化的电场矢量解算出强弱目标的极化状态。仿真结果表明与传统方法相比，所提方法在存在幅相误差时提升了极化—空域参数估计性能，在有相干源情况下，无需额外处理即可实现相干源的参数估计。总体而言，相比基于ESPRIT的传统联合极化—空域谱估计方法，在相干源和存在幅相误差的情形下利用压缩感知方法

8、可以提高极化敏感阵列参数估计性能。I西安电子科技大学硕士学位论文关键词：极化敏感