相干信源条件下的锥面共形阵列doa估计

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1、硕士学位论文相干信源条件下的锥面共形阵列DOA估计CONICALCONFORMALARRAYDOAESTIMATIONFORCOHERENTSIGNAL马英英哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN973.3+1学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开工程硕士学位论文相干信源条件下的锥面共形阵列DOA估计硕士研究生：马英英导师：金铭教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：信息与电气工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN973.3+1U.D.C:621.

2、39DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCONICALCONFORMALARRAYDOAESTIMATIONFORCOHERENTSIGNALCandidate：MaYingyingSupervisor：Prof.JinMingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofInformationandElectricalE

3、ngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要共形阵列特殊的结构特点为其带来了一系列物理学性能上的优势，因而在船载、舰载、机载、弹载、星载雷达以及移动通信等多个军用、民用领域有着重要的应用。在超分辨测向方面，均匀线阵等传统阵列能很好地应用现有的DOA估计理论，但很难满足全方位测向的要求，因而灵巧的共形阵列成为了一个很好的选择。本文针对实际测向环境中常有的相干信源场景以及共形阵列在空

4、间谱估计方面的空缺，研究了锥面共形阵列下的相干源DOA估计方法，主要研究内容如下：首先，在极化敏感阵列信号模型的基础上，给出了锥面共形阵列的结构组成，推导了其导向矢量的一般模型，介绍了直角坐标系相互转换的欧拉旋转变换方法，实现了锥面共形阵列中阵元极化方向图的全局直角坐标变换，建立了锥面共形阵列的接收信号模型。其次，结合锥面共形阵列的接收信号模型介绍了两类独立信源的DOA估计算法在锥形阵列上的应用：一是基于噪声子空间的MUSIC算法；二是基于信号子空间的ESPRIT算法，并通过不同仿真条件下的仿真结果简要分析了信噪比、快拍数以及信源相关系数对算法的

5、影响。基于上述估计模型，对锥面共形阵列上的MUSIC和ESPRIT两种DOA估计算法从信噪比、快拍数、运算复杂度三个方面进行了性能仿真研究。最后，在独立信源DOA估计的基础上从相干信源入射的角度研究了两类解相干算法在锥面共形阵列相干源DOA估计中的应用：一是空间平滑类算法；二是矩阵分解类算法，从理论分析及仿真验证的角度表明了两类算法的解相干性能和可行性。在此基础上，对两类算法分别进行了信噪比、快拍数、平滑次数、信源相关系数、运算量等方面的性能比较研究，表明了算法的解相干性能关系。关键词：相干信源估计；锥面共形阵列；空间平滑；矩阵分解-I-哈尔滨工

6、业大学工程硕士学位论文AbstractDuetoaseriesofadvantagesinphysicsperformancethatbringsbythespecialstructurecharacteristics,conformalarrayiswidelyappliedinship-board,air-borne,missile-borne,space-borneradarandapluralityofmilitary,civilianareassuchasmobilecommunications.Intheperspectiveofsu

7、per-resolutionDOAestimation,theexistingspatialspectrumestimationtheorycanbeappliedinthetraditionalarrayssuchasULAeffectively,butitisdifficulttomeettherequirementsoffull-rangetesting,sosmartconformalarrayhasbecomeagoodchoice.Aimedatthecoherentsourcescenarioswhichexistinactuale

8、lectromagneticenvironmentfrequentlyandthevacancyofspatialspectrumest