矢量共形阵列doa与极化参数联合估计算法研究

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1、４ｉ种泼Ａ葦ＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＩＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＩＶＥＲＳＩＴＶＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＣｓｃＥ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ．虐ｉ減山ｈ：Ａ与极化参数论文题目矢量共形阵列ＤＯ联合估计算法妍究专业学位类别工程硕±学号２０１３２２０２０６９４作者姓名平伏龙指导教师王军高级工程师独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注巧致谢的地方夕ｈ，论文

2、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说明并表示谢意。Ｉ作者签名：日期：年ｆ月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（应遵此）保密的学位论文在解密守规定后者签、：导签：作

3、名怎师名罕分；年曰期曰月、ｄ分类号密级注1UDC学位论文矢量共形阵列DOA与极化参数联合估计算法研究（题名和副题名）平伏龙（作者姓名）指导教师王军高级工程师电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016-03-31论文答辩日期2016-05-05学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。JointDOAandPolarizationEstimationAlgorithmResearchingforPolarizationSensetiveConf

4、ormalArrayAntennaAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:FulongPingSupervisor:JunWangschool:SchoolofElectronicEngineeringofUESTC摘要摘要论文研究了一种有利于在FPGA+DSP架构上工程实现的矢量共形阵列DOA与极化参数联合估计算法。首先，针对矢量共形阵列与传统阵列的差异，分别从矢量阵列和共形阵列的角度对极化和欧拉旋转变换做了简单介绍，并在

5、此基础上研究了矢量阵列和共形阵列接收电磁信号的数学模型。第二，针对矢量阵列接收信号参数估计数学选模问题，论文研究了“基于MUSIC算法的矢量阵列接收信号参数估计方法”和“基于矢量叉乘算法的矢量阵列接收信号参数估计方法”，通过计算机仿真比较了两种方法的性能后，确定矢量阵列接收信号参数估计数学建模选取MUSIC算法模型；针对共形阵列的“遮蔽效应”，首先研究了传统文献通常会采用的“子阵划分方法”，通过分析指出该方法存在人为降低阵列孔径的问题。然后针对该问题，研究了“基于方向图能量检测构造动态子阵方法”的共形阵列接收信号参数估计算法。通过计算机仿真，验证了“基于方向图能量检测构造动态子阵方法”能够很

6、好的解决“子阵划分方法”存在的问题，并且在参数估计性能上也有所改善。第三，在第二章研究的基础上，进一步研究了“基于方向图能量检测构造动态子阵与四维搜索方法的矢量共形阵列接收信号DOA与极化参数联合估计算法”，由于需要进行四维搜索，该方法存在运算量巨大的问题。针对该问题，论文进一步研究了“基于方向图能量检测构造动态子阵与子空间方法的矢量共形阵列接收信号DOA与极化参数联合估计算法”，该算法对DOA与极化参数的估计分三步。第一步将极化参数和DOA参数进行解耦；第二步，针对圆柱、圆锥和圆台一类的特殊几何体，通过寻找旋转不变关系，盲估计俯仰角和方位角；第三步，通过MUSIC二维搜索算法估计极化幅角和

7、极化相角。该算法能够在保证参数估计的精度同时，大大降低运算量。第四，针对基于方向图能量检与子空间方法的矢量共形阵列接收信号DOA与极化参数联合估计算法的工程实现问题，论文给出了该算法在FPGA+DSP架构上工程实现的功能流程图和整体实现框图。论文最后，结合算法特性研究了基于正弦函数周期性的二维搜索结果复用方法，该方法理论上可以节约12.5%的硬件计算资源。关键词：矢量共形阵列方向图能量检测秩损理论子空间方法I