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基于分数低阶统计量的DOA和TDOA估计算法研究
作 者: 刘成材
导 师: 王树勋
学 校: 吉林大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: DOA估计 SαS分布 分数低阶统计量 alpha稳定分布 均匀圆阵 TDOA估计
分类号: TN911.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
下 载: 285次
引 用: 1次
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内容摘要
本论文主要针对DOA估计问题进行研究,文中提出了新的处理SαS分布非高斯噪声的方法,这种方法可以很好的处理在水声、大气和生物医学中出现的脉冲信号。本文共分六章,具体安排如下:第一章介绍了本文的研究背景、无线定位方法及DOA估计的发展历史和研究现状。第二章介绍了矩阵论的基础知识,有关分数低阶统计量的概念和性质,为后面本文算法的提出作理论准备。第三章给出了传统一维DOA估计模型,介绍了传统的典型DOA估计方法,提出了相干信源情况下基于分数低阶统计量的前后相DOA估计新算法,并通过仿真实验与传统算法进行了对比分析。第四章介绍了二维DOA估计方法,提出了基于分数低阶统计量的均匀圆阵DOA估计新方法,并通过仿真实验与二阶统计量的圆阵方法进行了对比分析。在存在冲击脉冲噪声的环境中,本文提出的方法与传统方法相比,能够很好的抑制SαS分布的非高斯噪声。第五章介绍了时延估计的信号模型和传统处理方法,提出了多径情况下基于分数低阶统计量的多径时延估计方法,并通过仿真实验与传统方法进行了对比分析。第六章对全文工作进行了总结,同时指出了DOA估计中有待解决的问题和下一步研究的方向。
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全文目录
第一章 绪论 7-15 1.1 引言 7 1.2 通信网中的无线定位方法 7-12 1.2.1 基于移动台的定位 7-8 1.2.2 基于网络的定位 8-12 1.3 非高斯信号的发展现状 12-13 1.4 研究内容 13-15 第二章 数学基础知识 15-27 2.1 矩阵代数的相关知识 15-18 2.1.1 特征值与特征向量 15 2.1.2 广义特征值与广义特征向量 15 2.1.3 矩阵的奇异值分解 15-16 2.1.4 M-P 广义逆 16-17 2.1.5 Toeplitz 矩阵 17 2.1.6 Hermitian 矩阵 17-18 2.2 ALPHA 稳定分布 18-23 2.2.1 alpha 稳定分布的概念 19-22 2.2.2 alpha 稳定分布的基本性质 22-23 2.2.3 α稳定分布的几种特殊情况 23 2.3 分数低阶统计量 23-26 2.3.1 分数低阶矩 23-25 2.3.2 负阶矩 25 2.3.3 零阶矩 25-26 2.4 本章小结 26-27 第三章 基于分数低阶统计量的一维DOA 估计算法研究 27-47 3.1 传统算法介绍 27-33 3.1.1 一维DOA 估计的数学模型 27-28 3.1.2 典型算法介绍 28-33 3.2 基于分数低阶统计量的一维DOA 估计算法 33-42 3.2.1 信号模型 33-34 3.2.2 方法介绍 34-39 3.2.3 仿真实验与结论 39-42 3.3 基于分数低阶统计量的空间平滑MUSIC 算法[FLOC-SS-MUSIC] 42-46 3.3.1 相干源信号模型 42-43 3.3.2 基于分数低阶统计量的空间平滑MUSIC 算法 43-44 3.3.3 仿真实验与结论 44-46 3.4 本章小结 46-47 第四章 基于分数低阶统计量的二维DOA 估计算法研究 47-56 4.1 二维DOA 定位介绍 47-48 4.2 基于分数低阶统计量的二维均匀圆阵DOA 算法的研究 48-51 4.2.1 圆阵数学模型 48-49 4.2.2 算法步骤 49-51 4.3 仿真实验与结论 51-55 4.4 本章小结 55-56 第五章 基于分数低阶统计量的TDOA 估计算法研究 56-69 5.1 时延估计的信号模型 56-57 5.2 基于广义互相关的TDOA 估计方法 57-59 5.2.1 互相关法与广义互相关法介绍 57-58 5.2.2 仿真试验与结论 58-59 5.3 基于分数低阶统计量的TDOA 估计 59-66 5.3.1 TDOA 估计数学模型 60 5.3.2 传统方法的退化 60-62 5.3.3 基于共变的时间延迟估计算法 62-63 5.3.4 基于分数低阶协方差(FLOC)的时间延迟估计算法 63-64 5.3.5 仿真实验与结论 64-66 5.4 基于分数低阶统计量的多径TDOA 算法估计 66-68 5.4.1 多径时延信号的观测模型 67 5.4.2 仿真实验与结论 67-68 5.5 本章小结 68-69 第六章 总结与展望 69-71 6.1 主要工作与总结 69 6.2 今后待研问题 69-71 参考文献 71-77 攻读硕士期间发表的论文 77-78 摘要 78-81 ABSTRACT 81-83 致谢 83-84 导师及作者简介 84
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信息论
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