1. 研究目的与意义
相干信源的 DOA 估计是阵列信号处理中的一个研究热点,也是阵列信号处理中的一个重要研究课题,同时也是雷达、声纳、通信、地震勘探、射电天文等领域的基本任务之一。在近30年来得到迅速发展,阵列信号处理是将多个传感器设置在空间的不同位置组成传感器阵列,并利用这一阵列对空间信号场进行接收和处理。其目的是提取阵列所接收的信号及其特征信息(如波达方向、频率等),同时抑制干扰和噪声或不感兴趣的信息。与传统的单个定向传感器相比,阵列信号处理具有灵活的波束控制、高的信号增益、强的抗干扰能力和高的空间分辨能力等优点。
近代阵列信号处理最主要的研究内容大体上可以分成自适应波束形成和超分辨率波达方向估计两方面内容。超分辨率波达方向估计是指把超分辨谱估计技术应用到阵列信号处理的方向估计中,从而获得精确的信号来波方向,以达到定位的目的,这种技术已经在雷达、声纳、地震勘探以及射电天文等领域中得到了广泛的应用。因此,研究阵列信号处理的稳健算法及其工程实现具有重要的理论意义和重大的实用价值,这同时也是目前阵列信号处理研究中的热点问题。
2. 课题关键问题和重难点
本论文存在的主要难点就是解决相关信源DOA估计的算法问题,综合比较各类DOA
估计算法,如空间平滑算法,MMUSIC算法,ToPeilzt矩阵重构算法等的优化问题,从而更好地得出DOA估计算法的最优解法。
因此本课题存在的关键问题和难点在于:
3. 国内外研究现状(文献综述)
相千信源DOA估计是阵列信号处理的研究重点,在多个领域有着广泛的应用前景。针对相干信源的DOA估计问题,各国学者提出了不少算法,这些算法大致可分为两类,一类是降维类处理算法,主要有空间平滑类算法和矩阵重构类算法等。其中,空间平滑类算法主要包括前向空间平滑算法、前后向空间平滑算法、修正的空间平滑算法等。另一类是非降维类处理算法,即在不损失阵列有效孔径的情况下达到解相干的目的。包括频域平滑算法、ToPelitz方法等。
在本设计中,着重强调分析了相干信源DOA估计算法传统法和现代改进法的相关区别于联系。
1.在传统的阵列信号DOA估计算法有两种算法:
4. 研究方案
本文针对空间谱估计问题,研究了相干信号源DOA的估计算法,在传统阵列信号的基础上,对任意阵列输出数据的协方差矩阵进行特征分解,利用子空间的正交性来估计DOA的算法。而针对传统阵列信号出现的关于普通空间平滑技术忽略子阵的互相关信息,导致一定的信息损失的问题,通过基于互相关矩阵的MMUSIC算法解决。而在理想阵列下的数据接收存在的协方差矩阵问题,基于TOEPLITZ矩阵重构算法则是解决此类问题的关键。
本论文方案设计中主要设计三类算法,即空间平滑技术算法研究,MMUSIC估计算法研究和ToPeilzt矩阵重构算法研究,为实现DOA估计算法的全面的研究,现将综合三种算法,其研究原理框图如下:
5. 工作计划
第1 周接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;
第2 周阅读老师给的资料,在网上再搜集一些相关的文章,对课程设计进行初步规划,整理资料;
第3 周翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。