矢量共形陣列DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法研究.pdf

1、論文研究了一種有利于在FPGA+DSP架構(gòu)上工程實(shí)現(xiàn)的矢量共形陣列DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法。
　　首先，針對(duì)矢量共形陣列與傳統(tǒng)陣列的差異，分別從矢量陣列和共形陣列的角度對(duì)極化和歐拉旋轉(zhuǎn)變換做了簡(jiǎn)單介紹，并在此基礎(chǔ)上研究了矢量陣列和共形陣列接收電磁信號(hào)的數(shù)學(xué)模型。
　　第二，針對(duì)矢量陣列接收信號(hào)參數(shù)估計(jì)數(shù)學(xué)選模問(wèn)題，論文研究了“基于MUSIC算法的矢量陣列接收信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法”和“基于矢量叉乘算法的矢量陣列接收信號(hào)參數(shù)估計(jì)

2、方法”，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真比較了兩種方法的性能后，確定矢量陣列接收信號(hào)參數(shù)估計(jì)數(shù)學(xué)建模選取MUSIC算法模型；針對(duì)共形陣列的“遮蔽效應(yīng)”，首先研究了傳統(tǒng)文獻(xiàn)通常會(huì)采用的“子陣劃分方法”，通過(guò)分析指出該方法存在人為降低陣列孔徑的問(wèn)題。然后針對(duì)該問(wèn)題，研究了“基于方向圖能量檢測(cè)構(gòu)造動(dòng)態(tài)子陣方法”的共形陣列接收信號(hào)參數(shù)估計(jì)算法。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真，驗(yàn)證了“基于方向圖能量檢測(cè)構(gòu)造動(dòng)態(tài)子陣方法”能夠很好的解決“子陣劃分方法”存在的問(wèn)題，并且在參數(shù)估計(jì)性能

3、上也有所改善。
　　第三，在第二章研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了“基于方向圖能量檢測(cè)構(gòu)造動(dòng)態(tài)子陣與四維搜索方法的矢量共形陣列接收信號(hào)DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法”，由于需要進(jìn)行四維搜索，該方法存在運(yùn)算量巨大的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，論文進(jìn)一步研究了“基于方向圖能量檢測(cè)構(gòu)造動(dòng)態(tài)子陣與子空間方法的矢量共形陣列接收信號(hào)DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法”，該算法對(duì)DOA與極化參數(shù)的估計(jì)分三步。第一步將極化參數(shù)和DOA參數(shù)進(jìn)行解耦；第二步，針對(duì)圓柱、圓錐

4、和圓臺(tái)一類(lèi)的特殊幾何體，通過(guò)尋找旋轉(zhuǎn)不變關(guān)系，盲估計(jì)俯仰角和方位角；第三步，通過(guò)MUSIC二維搜索算法估計(jì)極化幅角和極化相角。該算法能夠在保證參數(shù)估計(jì)的精度同時(shí)，大大降低運(yùn)算量。
　　第四，針對(duì)基于方向圖能量檢與子空間方法的矢量共形陣列接收信號(hào)DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法的工程實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，論文給出了該算法在FPGA+DSP架構(gòu)上工程實(shí)現(xiàn)的功能流程圖和整體實(shí)現(xiàn)框圖。論文最后，結(jié)合算法特性研究了基于正弦函數(shù)周期性的二維搜索結(jié)果復(fù)用方法，