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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。

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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