分布式信號(hào)的相位處理方法研究.pdf

1、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境并能全面、準(zhǔn)確、可靠地收集與處理信息是現(xiàn)代信息獲取與處理研究領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。隨著信號(hào)獲取、信號(hào)處理、信息融合以及高性能計(jì)算和高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)的不斷發(fā)展，由空間分布的大量節(jié)點(diǎn)、通信鏈路、控制和綜合處理中心構(gòu)成的分布式系統(tǒng)以其特有的協(xié)作能力、探測(cè)能力和抗干擾性能逐步在目標(biāo)探測(cè)、環(huán)境感知、情報(bào)偵察等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為信息獲取的重要工具和手段。
　　本文針對(duì)分布式信號(hào)處理中的相位信息處理方法展開研究。首先，

2、從分布式信號(hào)幅度向量模型入手，將信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)問題轉(zhuǎn)化為信號(hào)波達(dá)方向差估計(jì)問題，給出對(duì)相位誤差不敏感、同時(shí)又具有超分辨性能的波達(dá)方向估計(jì)算法；其次，將分布式信號(hào)發(fā)射波束形成問題轉(zhuǎn)化為分布式信號(hào)的相位信息處理問題，給出分布式信號(hào)發(fā)射協(xié)作波束形成方法，并分析其不同節(jié)點(diǎn)分布和相位誤差下的性能。主要工作包括：
　　1.分析了分布式信號(hào)幅度向量模型，得到對(duì)分布式信號(hào)相位誤差不敏感的去相位信號(hào)模型，并在此基礎(chǔ)上得到的分布式信號(hào)角度差估計(jì)算法

3、，既可以對(duì)無相位誤差的分布式信號(hào)進(jìn)行角度差估計(jì)，又可以對(duì)存在相位誤差的分布式信號(hào)進(jìn)行角度差估計(jì)，避免了對(duì)相位誤差進(jìn)行估計(jì)的問題；同時(shí)分析了分布式信號(hào)角度差估計(jì)的CRLB，為分布式信號(hào)角度差估計(jì)算法的性能分析給出了一個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn)；
　　2.給出了基于分布式信號(hào)幅度向量的子空間角度差估計(jì)算法，該算法類似于傳統(tǒng)波達(dá)方向估計(jì)中MUSIC算法的思想，利用分布式信號(hào)幅度向量模型中陣列流形與掃描向量的正交性得到不依賴于陣列幾何形狀的角度差估計(jì)算法

4、；
　　3.針對(duì)單次快拍數(shù)據(jù)，給出了基于稀疏約束的分布式信號(hào)幅度向量角度差估計(jì)算法，分析了正則化參數(shù)的選取策略，在高信噪比的條件下可以對(duì)分布式信號(hào)角度差進(jìn)行高精度的估計(jì)；
　　4.針對(duì)多快拍數(shù)據(jù)，給出了基于分布式信號(hào)稀疏約束的角度差估計(jì)算法，包括子空間角度差估計(jì)算法及協(xié)方差矩陣擬合的角度差估計(jì)算法，同時(shí)分析了正則化參數(shù)的選取策略。
　　5．基于分布式信號(hào)波達(dá)方向差估計(jì)的結(jié)果，在真實(shí)參考方向未知的條件下，給出了一種具有閉

5、式解的自主定位方法。該方法利用測(cè)量的角度差構(gòu)造一組偽線性方程，進(jìn)而利用坐標(biāo)變換獲得節(jié)點(diǎn)在實(shí)際坐標(biāo)下的位置估計(jì)。為了消除方程中幾何關(guān)系限制，給出了一種殘差檢驗(yàn)方法來提高算法的有效性和適用性。
　　6．把多天線陣列信號(hào)處理中的LCMP波束形成算法運(yùn)用到分布式信號(hào)協(xié)作波束形成中，給出了基于線性約束的分布式信號(hào)協(xié)作波束形成算法，并加入穩(wěn)健代價(jià)函數(shù)和約束條件，使其對(duì)沖激噪聲和DOA估計(jì)誤差更為穩(wěn)健。
　　7．基于非參數(shù)核方法構(gòu)造節(jié)點(diǎn)位