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《陣列天線互耦校正與解相干doa估計(jì)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào):中圖分類號(hào):TN911.7學(xué)科分類號(hào):510.5015密級(jí):天津理工大學(xué)研究生學(xué)位論文陣列天線互耦校正與解相干DOA估計(jì)研究(申請(qǐng)碩士學(xué)位)學(xué)科專業(yè):通信與信息系統(tǒng)研究方向:移動(dòng)通信技術(shù)作者姓名:董旭皓指導(dǎo)教師:馬秀榮教授2014年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’SDegreeIIllllllUllllllllllIIIIY2519530StudyonMutualCouplingCalibrationandDOAEstimationofCoherentSignalsinArray
2、AntennaByDongXuhaoSupervisorProf.MaXiurongFeb.2014獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得墨盜堡墨盤堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名:遣傴賭簽字日期:仂心年飛月弓日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解叁盜墨蘭盤堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)叁盜墨墨太至可以將學(xué)位論文的全
3、部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編,以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)本和電子文件。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名:雀忸皓簽字日期:伽餌年j月≥日導(dǎo)師簽名:馬秀策簽字日期:≯件年≥月;日摘要波達(dá)方向(DirectionofArrival,DOA)估計(jì)技術(shù)可提取和利用接收信號(hào)中的有用信息對(duì)接收信號(hào)的入射方向角進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。本文主要對(duì)陣列天線DOA估計(jì)中的互耦校正和相干信號(hào)DOA估計(jì)兩個(gè)核心問題進(jìn)行了研究,對(duì)所提出算法的有效性進(jìn)行了仿真分析。(1)提出了一種互耦自校正算法(Self-cal
4、ibrationAlgorithmforL—shapedarray,SAL),實(shí)現(xiàn)了L型陣列天線的互耦自校正和來波信號(hào)二維DOA估計(jì)。其使用了計(jì)算量更小的級(jí)聯(lián)估計(jì),可提升低信噪比下陣列天線的DOA估計(jì)效果。本算法在L型陣列天線的基礎(chǔ)上將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置為虛擬參考陣元,進(jìn)而在該陣列結(jié)構(gòu)下推導(dǎo)了新形式的去耦重構(gòu)矩陣,并利用所獲得的新的重構(gòu)矩陣構(gòu)建MUSIC譜峰搜索表達(dá)式,實(shí)現(xiàn)了二維DOA估計(jì)和互耦系數(shù)的估計(jì)。仿真結(jié)果表明,在快拍數(shù)為100,兩次迭代后,信噪Ll',(SignaltoNoiseRatio,SNR)低于lOdB時(shí),本文算法的DOA估計(jì)精度平均提高了18.13%,互耦系數(shù)校
5、正精度提高了24.15%;在信噪比為0dB,兩次迭代后,快拍數(shù)低于400時(shí),本文算法的DOA估計(jì)精度平均提高了0.32%,互耦系數(shù)校正精度提高了21.35%。(2)提出了一種改進(jìn)的空間差分算法,實(shí)現(xiàn)了均勻陣列天線對(duì)相干和不相關(guān)混合信號(hào)的DOA估計(jì)。其具有更好的抗色噪聲性性能,最大可檢測(cè)信號(hào)數(shù)可以超過陣元數(shù)。本算法將陣列天線分為多個(gè)子陣列,由相鄰子陣列所構(gòu)造協(xié)方差矩陣可用于相干信號(hào)的DOA估計(jì),而不相關(guān)信號(hào)的DOA估計(jì)則是由傳統(tǒng)的MUSIC算法完成。由于陣列中的色噪聲具有相關(guān)性,故本算法能夠很好地消除色噪聲對(duì)DOA估計(jì)精度的影響。本算法還推導(dǎo)了最大可檢測(cè)信號(hào)數(shù)與陣元個(gè)數(shù)、子陣列
6、個(gè)數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式,對(duì)DOA估計(jì)精度與子陣列個(gè)數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了討論。仿真分析表明,本算法在低信噪比色噪聲環(huán)境下具有更小的估計(jì)誤差,可識(shí)別的最大信號(hào)數(shù)在一定范圍內(nèi)可超過均勻線陣的陣元個(gè)數(shù),DOA估計(jì)精度隨子陣列數(shù)的增加可得到改善,但是最大可檢測(cè)信號(hào)數(shù)與估計(jì)精度之間存在一種平衡關(guān)系。關(guān)鍵詞:陣列天線DOA估計(jì)L型均勻陣列互耦校正相干信號(hào)AbstractDirectionofarrival(DOA)estimationtechnology,whichisanimportantaspectinarraysignalprocessingfield,Canbeusedtoestima
7、tethedirectionangleofreceivedsignalsbyextractingtheinformationinsignals.Inthisdissertation,twoproblemsoftheDOAestimationinthearrayantennaareresearcheddeeply,whicharemutualcouplingcalibrationandmethodofDOAforcoherentsignals.1.Aself-calibrationalgorithmfor