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基于广义互质双平行阵列的二维DOA估计方法 被引量:8
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作者 王宏 何培宇 +2 位作者 喻伟闯 崔敖 徐自励 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第2期223-231,共9页
对于给定阵元数目的传统双平行均匀线阵,由于其阵列布局受到空间采样定理限制,阵列孔径不能有效扩展,二维波达方向(DOA)估计的精度和自由度难以得到有效提升。提出一种基于广义互质双平行阵列的二维DOA估计方法。采用两个互相平行的广... 对于给定阵元数目的传统双平行均匀线阵,由于其阵列布局受到空间采样定理限制,阵列孔径不能有效扩展,二维波达方向(DOA)估计的精度和自由度难以得到有效提升。提出一种基于广义互质双平行阵列的二维DOA估计方法。采用两个互相平行的广义互质线阵进行虚拟扩展得到含有较多虚拟阵元的差分优化阵列,并利用该虚拟阵列的协方差信息和互协方差信息构建具有二维角度信息的扩展矩阵,最后通过改进的二维求根MUSIC算法替代传统的二维谱峰搜索算法完成对入射角度的自动匹配与估计。仿真结果表明,所提方法比传统方法的计算复杂度低,且具有更高的估计精度和更大的自由度。 展开更多
关键词 二维DOA估计 广义互质阵 差分优化阵列 求根MUSIC
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面向通感一体化的非均匀感知信号设计
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作者 丁圣利 李健之 +3 位作者 姜大洁 陈保龙 姚健 秦飞 《移动通信》 2024年第3期95-106,共12页
通感一体化被国际电信联盟ITU确定为6G的六大应用场景之一,而感知信号设计是通感一体化研究中的一个重要议题。传统的均匀感知信号设计具有时频资源开销大、信号设计灵活度差等问题,而非均匀感知信号设计能够解决上述问题。首先对三种... 通感一体化被国际电信联盟ITU确定为6G的六大应用场景之一,而感知信号设计是通感一体化研究中的一个重要议题。传统的均匀感知信号设计具有时频资源开销大、信号设计灵活度差等问题,而非均匀感知信号设计能够解决上述问题。首先对三种非均匀信号设计方法的原理进行梳理和对比,给出非均匀信号设计在感知信号时频资源配置中的应用和链路自适应方法。然后基于vivo公司自研的通感一体化样机平台,对三种非均匀感知信号设计进行了初步的测试验证的性能对比。测试结果表明,非均匀感知信号在显著节约时频资源的情况下,能够取得较好的感知性能。 展开更多
关键词 6G 通感一体化 感知信号 非均匀信号 非均匀傅里叶变换 压缩感知 差分协同阵列
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二维嵌套混合MIMO相控阵雷达接收阵列设计 被引量:3
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作者 刘帅琦 王布宏 +2 位作者 李夏 刘新波 曹帅 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期173-181,共9页
针对二维混合多输入多输出(MIMO)相控阵雷达发射阵列子阵分割带来的自由度损失问题,提出一种基于二维嵌套阵列的二维混合MIMO相控阵雷达接收阵列设计新方法。首先,给出一种由稀疏阵列和密集阵列构成的嵌套阵接收阵列的二维混合MIMO相控... 针对二维混合多输入多输出(MIMO)相控阵雷达发射阵列子阵分割带来的自由度损失问题,提出一种基于二维嵌套阵列的二维混合MIMO相控阵雷达接收阵列设计新方法。首先,给出一种由稀疏阵列和密集阵列构成的嵌套阵接收阵列的二维混合MIMO相控阵雷达信号模型;其次,通过对接收信号的协方差矩阵进行Khatri-Rao乘积处理,得到阵元位置差的差异阵列,形成接收阵元数目的虚拟扩展;最后,通过空间平滑处理进行波达方向估计。仿真实验表明,与传统二维混合MIMO相控阵雷达相比,所提方法在不增加实际阵元数目的情况下可以有效扩展虚拟阵元数目,提高雷达阵列自由度,进而提高二维混合MIMO相控阵雷达波达方向估计精度。 展开更多
关键词 二维混合MIMO相控阵雷达 二维嵌套阵列 差异阵列 自由度(DOF) 波达方向估计
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基于差分阵列的频控阵雷达距离-角度联合估计 被引量:3
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作者 黄玲 贺知明 +1 位作者 李想 杨帆 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期886-893,共8页
提出一种频控阵雷达目标距离-角度联合估计的子阵方案,以解决基本频控阵雷达由于距离和方位角耦合而不能直接实现目标距离和方位角二维联合估计的问题。方案将整个阵列分为两个子阵列,且两个子阵列采用不同的频偏。为了扩展阵列孔径,子... 提出一种频控阵雷达目标距离-角度联合估计的子阵方案,以解决基本频控阵雷达由于距离和方位角耦合而不能直接实现目标距离和方位角二维联合估计的问题。方案将整个阵列分为两个子阵列,且两个子阵列采用不同的频偏。为了扩展阵列孔径,子阵列均采用差分阵列结构。当采用接收数据的二阶统计量进行处理时,N个实际物理阵元可提供O(N^2)维的自由度。由于两个子阵列对距离和角度维的解耦能力,目标可利用基于子空间的多信号分类算法被定位。目标估计性能是通过分析相对于信噪比的克拉美罗下限来检验的。最后,由数值仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 频控阵 距离-角度估计 差分阵列 ROOT-MUSIC算法 ESPRIT算法
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基于双频互质阵列的DOA估计方法 被引量:2
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作者 陈川 郭勇 贾勇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第5期1459-1462,共4页
针对互质阵列单频工作模式下,舍弃差协同阵中非均匀虚拟阵元引起的DOA估计最大可分辨信号源数目损失的问题,提出了一种利用双频工作模式提升互质阵列DOA估计最大可分辨信号源数目的方法,通过选择单个合适的额外工作频率获取额外不同位... 针对互质阵列单频工作模式下,舍弃差协同阵中非均匀虚拟阵元引起的DOA估计最大可分辨信号源数目损失的问题,提出了一种利用双频工作模式提升互质阵列DOA估计最大可分辨信号源数目的方法,通过选择单个合适的额外工作频率获取额外不同位置的差协同阵虚拟阵元,进而填充参考工作频率下互质阵列差协同阵中两个缺失的虚拟阵元。相比于单频工作模式,双频工作模式获取了更多均匀分布的虚拟阵元,DOA估计的自由度得到了提升,实现了对更多非相干信号源的DOA估计。具体来讲,对于具有N+2M-1个物理阵元的互质阵列,双频工作获得的自由度提升为M,对可实现DOA估计的非相干信源数目的增加为M。 展开更多
关键词 互质阵列 D0A估计 双频工作 差协同阵 自由度
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基于互质阵列的相干与非相干目标DOA估计算法 被引量:2
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作者 贾勇 孔柯柯 +2 位作者 干娜 钟晓玲 郭勇 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第5期805-810,共6页
提出基于互质阵列的相干与非相干混合目标空间达波方向(DOA)估计算法。首先,基于差协同阵等效的概念,将互质阵列相关矩阵的元素重排形成增广相关矩阵;然后采用矩阵重构对增广相关矩阵进行解相关处理;最后,对解相关的增广相关矩阵进行多... 提出基于互质阵列的相干与非相干混合目标空间达波方向(DOA)估计算法。首先,基于差协同阵等效的概念,将互质阵列相关矩阵的元素重排形成增广相关矩阵;然后采用矩阵重构对增广相关矩阵进行解相关处理;最后,对解相关的增广相关矩阵进行多重信号分类(MUSIC)空间谱搜索,实现对目标的DOA估计。仿真结果表明,该算法可实现对数目多于互质阵列物理阵元的相干与非相干混合目标的DOA估计。对比矩阵重构、前向空间平滑和前后向空间平滑3种解相关算法,矩阵重构解相关获得了更大的可分辨目标数目,在低信噪比(SNR)下呈现出更佳的估计误差性能,而空间平滑解相关在低快拍情况下具备更优的估计误差性能。 展开更多
关键词 DOA估计 互质阵列 共轭矩阵重排 差协同阵 解相关
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非均匀矩形阵列下双基地MIMO雷达目标定位方法 被引量:1
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作者 郑志东 袁红刚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期1802-1808,共7页
该文针对双基地MIMO雷达发射端、接收端皆为非均匀矩形阵列配置情况,将MIMO技术和最小冗余阵列相结合,提出基于双重孔径自由度扩展的目标发射俯仰角、发射方位角、接收俯仰角、接收方位角4参数联合估计新算法。首先利用矩阵Khatri-Rao... 该文针对双基地MIMO雷达发射端、接收端皆为非均匀矩形阵列配置情况,将MIMO技术和最小冗余阵列相结合,提出基于双重孔径自由度扩展的目标发射俯仰角、发射方位角、接收俯仰角、接收方位角4参数联合估计新算法。首先利用矩阵Khatri-Rao积的运算特性,构造出2个置换矩阵,对接收信号进行矢量行变换,再通过数据的"去冗余"、"多维平滑"和"折叠"运算,使得新数据具备MIMO雷达自身和最小冗余阵列双重自由度扩展的特点。理论和仿真结果表明:该文算法能够有效估计出目标的4个参数值,且能够实现自动配对;在相同仿真条件下,该文算法的估计精度优于交替最小二乘和多维ESPRIT算法,并且提高了最大可估计的目标数目。 展开更多
关键词 双基地MIM0雷达 矩形阵列 最小冗余阵列 差分同置 角度估计
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基于二维嵌套阵的3D MIMO系统信道估计算法
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作者 万应清 解培中 +1 位作者 李汀 曾强 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第2期265-274,共10页
信道估计是通过对基站接收信号和用户端发送的已知导频序列进行处理获得。二维嵌套阵列可以节约系统的成本并且得到大规模MIMO(multiple-input multiple-output)天线阵列的性能,然而由于二维嵌套阵列的结构不规整,直接对基站接收信号进... 信道估计是通过对基站接收信号和用户端发送的已知导频序列进行处理获得。二维嵌套阵列可以节约系统的成本并且得到大规模MIMO(multiple-input multiple-output)天线阵列的性能,然而由于二维嵌套阵列的结构不规整,直接对基站接收信号进行处理具有一定的难度。本文提出一种基于2D-DFT(two-dimensional Discrete Fourier Transform)的信道重构算法,首先对接收信号做自相关处理转化为连续差分阵列的接收信号,其次通过2D-DFT估计出用户的初始DOA(the direction of arrival),然后利用角度旋转技术增强DOA估计实现超分辨率估计,再根据精确的DOA估计通过传统的LS(least squares)估计方法估计出信道增益;最后重构出用户的信道。数值仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 二维嵌套阵列 差分阵列 3D MIMO 信道估计 阵列信号处理
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高自由度低互耦的广义二阶嵌套MIMO雷达DOA估计 被引量:6
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作者 张宇乐 胡国平 +2 位作者 周豪 岳世杰 赵飞龙 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期2819-2827,共9页
针对传统二阶嵌套阵自由度低、互耦率高的问题,提出高自由度、低互耦的广义二阶嵌套多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达阵列,用于波达方向(direction of Arrival,DOA)估计。首先,在传统二阶嵌套阵的收发两端分别引... 针对传统二阶嵌套阵自由度低、互耦率高的问题,提出高自由度、低互耦的广义二阶嵌套多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达阵列,用于波达方向(direction of Arrival,DOA)估计。首先,在传统二阶嵌套阵的收发两端分别引入互质扩展因子,抑制阵元互耦的同时提升阵列的自由度;其次,推导了"和差联合阵列"结构下,包括互质扩展因子、连续虚拟阵元数和总虚拟阵元数在内的自由度闭式解;最后,针对不同互质扩展因子造成的离散孔洞问题,基于原子范数最小化理论,在不连续点出填补虚拟阵元,并建立恢复填补虚拟阵元等价接收信号的凸优化模型,结合多重信号分类算法进行DOA估计。仿真实验验证了阵列结构的合理性和算法的有效性。 展开更多
关键词 DOA估计 嵌套阵 自由度 互耦率 和差联合阵列 原子范数最小化
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一种优化嵌套MIMO的无孔差合阵列设计 被引量:3
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作者 刘巧鸽 王布宏 +2 位作者 李夏 刘帅琦 沈海鸥 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2019年第2期35-41,共7页
针对现有嵌套MIMO阵列自由度有限的问题,提出一种基于优化嵌套阵的优化改进方案。其不止保留了嵌套MIMO阵列设计的原有优势,具有阵元位置以及自由度的闭合表达式,而且极大程度地提高了阵列孔径以及自由度。优化嵌套MIMO阵列设计首先将... 针对现有嵌套MIMO阵列自由度有限的问题,提出一种基于优化嵌套阵的优化改进方案。其不止保留了嵌套MIMO阵列设计的原有优势,具有阵元位置以及自由度的闭合表达式,而且极大程度地提高了阵列孔径以及自由度。优化嵌套MIMO阵列设计首先将优化嵌套阵作为发射和接收阵,其次对MIMO阵列的合阵进行做差处理,得到阵元位置的差合阵列。通过合理的设计发射和接收阵的阵元间距,可以获得一个无孔的差合阵列。当阵元总数给定的时候,通过分析阵列结构的特点,可以得到发射和接收阵的最佳阵元数目。仿真实验表明,与嵌套MIMO阵列设计相比,所提方法在不增加实际阵元数目的情况下可以有效扩展阵列孔径,增加自由度,从而提高MIMO雷达波达方向估计精度。 展开更多
关键词 MIMO阵列 嵌套阵列 差合阵列 自由度 波达方向估计
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基于ResNet的和差共阵DOA估计 被引量:1
11
作者 尤俣良 国洪灿 王雪 《计算机与数字工程》 2023年第10期2251-2256,共6页
传统互质阵列的差分共阵存在“空洞”,即缺少一些虚拟阵列元素。论文采用和差共阵形成更大尺寸的连续虚拟阵列,保留了传统的互质阵列配置,同时,将残差网络(ResNet)应用于到达方向(DOA)估计算法。论文采用的算法先将和差共阵输出的空间... 传统互质阵列的差分共阵存在“空洞”,即缺少一些虚拟阵列元素。论文采用和差共阵形成更大尺寸的连续虚拟阵列,保留了传统的互质阵列配置,同时,将残差网络(ResNet)应用于到达方向(DOA)估计算法。论文采用的算法先将和差共阵输出的空间平滑矩阵处理后,得到特征数据,然后输入到ResNet中,将DOA估计转变为特征数据和DOA之间的非线性映射关系。通过ResNet对信号分类来实现DOA估计,相比于传统的互质阵列,基于ResNet的和差共阵DOA估计算法具有更强的准确性和适应性。 展开更多
关键词 和差共阵 DOA估计 ResNet 空间平滑矩阵
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基于差和共阵的新型高自由度互质阵
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作者 陈禹蒲 马晓川 李璇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期717-726,共10页
针对均匀线列阵自由度(DOF)受限于阵元数的问题,该文提出一种基于差和共阵的新型互质阵,称为放置互质阵(DCA),其借助由接收信号的时域和空域信息组合成的共轭增广矩阵得到等价的差和共阵来进行波达方向(DOA)估计。DCA将广义互质阵放置... 针对均匀线列阵自由度(DOF)受限于阵元数的问题,该文提出一种基于差和共阵的新型互质阵,称为放置互质阵(DCA),其借助由接收信号的时域和空域信息组合成的共轭增广矩阵得到等价的差和共阵来进行波达方向(DOA)估计。DCA将广义互质阵放置在与原点处单阵元相隔一定距离的位置,实现了和共阵与差共阵的阵元位置互补,从而最大限度上利用和共阵带来的自由度增幅。该文给出了DCA阵元位置和放置距离的闭式表达,随后分别对DCA的差共阵及和共阵的连续阵元及孔洞位置进行了理论分析,同时给出了两者间的关系,说明了DCA的高自由度特性。多个仿真实验验证了所提阵型DOA估计的有效性。 展开更多
关键词 波达方向估计 互质阵 差和共阵 高自由度
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