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基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法
被引量:
5
1
作者
刘振
苏晓龙
+3 位作者
刘天鹏
彭勃
陈鑫
刘永祥
《雷达学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2021年第3期432-442,共11页
混合源定位在无源雷达中发挥着重要作用。针对均匀圆阵下基于相位差方法的定位精度较低的问题,该文提出基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法。首先,利用二维多重信号(2-D MUSIC)分类方法估计出远场源的方位角和俯仰角;随后,利用协...
混合源定位在无源雷达中发挥着重要作用。针对均匀圆阵下基于相位差方法的定位精度较低的问题,该文提出基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法。首先,利用二维多重信号(2-D MUSIC)分类方法估计出远场源的方位角和俯仰角;随后,利用协方差矩阵差分方法提取出近场源差分矩阵,通过改进的类旋转不变估计信号参数(ESPRIT-like)方法计算出近场源的方位角和俯仰角;进一步地,利用一维多重信号分类方法估计出近场源的距离;最后通过仿真实验对该文所提算法进行验证。该文所提算法在远场源和近场源角度相同的情况下能够有效地识别混合源,并且提高混合源参数估计精度。实验结果表明该算法在信噪比(SNR)为20 dB时,近场源的二维DOA估计误差接近0.01°,而近场源的距离误差接近0.1 m。
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关键词
混合
源
定位
矩阵差分
均匀圆阵
参数估计
类旋转不变估计信号参数方法
多重信号分类方法
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职称材料
基于深度展开ISTA网络的混合源定位方法
被引量:
1
2
作者
苏晓龙
户盼鹤
+3 位作者
刘天鹏
彭勃
程耘
刘振
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022年第10期2082-2091,共10页
针对嵌套阵列下近场和远场混合源定位问题,本文通过构建和训练深度展开迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm,ISTA)网络实现混合源的波达方向(direction of arrival,DOA)和距离参数估计。首先考虑到近场源协方...
针对嵌套阵列下近场和远场混合源定位问题,本文通过构建和训练深度展开迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm,ISTA)网络实现混合源的波达方向(direction of arrival,DOA)和距离参数估计。首先考虑到近场源协方差矩阵具有Hermitian矩阵形式,远场源协方差矩阵具有Hermitian和Toeplitz矩阵形式,通过将混合源协方差矩阵进行差分可以得到近场源差分向量,其中近场源差分向量转换到实数域,可以显著降低深度展开ISTA网络的计算复杂度。接着将不同参数下的近场源差分向量和近场源真实空间谱进行配对作为训练样本,对近场源深度展开ISTA网络进行训练,其中深度展开ISTA网络的隐藏层对应模型驱动ISTA方法的迭代步骤。然后利用估计出的近场源DOA和距离参数,通过子空间差分方法得到远场源协方差向量。最后将不同参数下的远场源协方差向量和远场源真实空间谱进行配对作为训练样本,对远场源深度展开ISTA网络进行训练,其中远场源协方差向量同样转换到实数域。在深度展开ISTA网络的训练过程中,损失函数只与重构误差和网络输出的稀疏性有关,不需要混合源的标签,可以认为是无监督学习。仿真实验表明所提出的深度展开ISTA网络能够实现混合源识别和定位。此外所提出的深度展开ISTA网络具有可解释参数,对近场和远场混合源的离网格参数估计具有泛化能力。相较于模型驱动ISTA方法,经过训练的深度展开ISTA网络的收敛速度更快,对近场和远场混合源定位的精度更高。
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关键词
混合
源
定位
嵌套阵列
深度展开网络
迭代收缩阈值算法
空间谱
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职称材料
一种近场和远场混合信号源的分类和定位算法
被引量:
1
3
作者
蒋佳佳
段发阶
+1 位作者
陈劲
常宗杰
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第4期46-50,共5页
首先将信号源的距离和到达角信息进行分离,构造出一个新的方向矩阵;利用此新的方向矩阵构造一个二阶协方差矩阵,并通过仅仅一维搜索获得了所有信号源的到达角.然后基于已得到的到达角信息,结合多重信号分类(MUSIC)算法,通过一维搜索将...
首先将信号源的距离和到达角信息进行分离,构造出一个新的方向矩阵;利用此新的方向矩阵构造一个二阶协方差矩阵,并通过仅仅一维搜索获得了所有信号源的到达角.然后基于已得到的到达角信息,结合多重信号分类(MUSIC)算法,通过一维搜索将具有相同到达角的近场源和远场源进行了分离.最后,基于已获得的近场源的到达角信息,估计出了所有近场源的距离参数.此算法不需要构造高阶累计量、二维搜索和参数配对;所有的实现过程仅需一维搜索,计算量小,实现简便.数值实验证明了所提出算法的有效性.
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关键词
到达角
参数估计
计算效率
混合
源
定位
近场与远场
源
原文传递
稀疏重构混合源参数估计方法
被引量:
1
4
作者
王春霞
李丹阳
+1 位作者
邓科
殷勤业
《信号处理》
CSCD
北大核心
2018年第10期1252-1258,共7页
针对近远场混合源定位问题,本文提出了一种基于稀疏信号重构的信源参数估计算法。该算法首先通过对接收信号的协方差矩阵进行稀疏重构估计出远场信源参数,接着采用协方差分离技术将近场源和远场源分离,最后利用均匀线阵的对称性和稀疏...
针对近远场混合源定位问题,本文提出了一种基于稀疏信号重构的信源参数估计算法。该算法首先通过对接收信号的协方差矩阵进行稀疏重构估计出远场信源参数,接着采用协方差分离技术将近场源和远场源分离,最后利用均匀线阵的对称性和稀疏信号重构估计近场信源参数。该算法避免了二维谱峰搜索和近场源参数配对,也无需构造高阶累积量,降低了计算复杂度。仿真结果表明,该算法的空间分辨能力和混合源参数估计精度均高于基于子空间的混合源参数估计方法。
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关键词
混合
源
定位
稀疏信号重构
l1-SVD
空间差分
l1-范数
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职称材料
题名
基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法
被引量:
5
1
作者
刘振
苏晓龙
刘天鹏
彭勃
陈鑫
刘永祥
机构
国防科技大学电子科学学院
出处
《雷达学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2021年第3期432-442,共11页
基金
国家自然科学基金(62022091,61921001,61801488,61701510)。
文摘
混合源定位在无源雷达中发挥着重要作用。针对均匀圆阵下基于相位差方法的定位精度较低的问题,该文提出基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法。首先,利用二维多重信号(2-D MUSIC)分类方法估计出远场源的方位角和俯仰角;随后,利用协方差矩阵差分方法提取出近场源差分矩阵,通过改进的类旋转不变估计信号参数(ESPRIT-like)方法计算出近场源的方位角和俯仰角;进一步地,利用一维多重信号分类方法估计出近场源的距离;最后通过仿真实验对该文所提算法进行验证。该文所提算法在远场源和近场源角度相同的情况下能够有效地识别混合源,并且提高混合源参数估计精度。实验结果表明该算法在信噪比(SNR)为20 dB时,近场源的二维DOA估计误差接近0.01°,而近场源的距离误差接近0.1 m。
关键词
混合
源
定位
矩阵差分
均匀圆阵
参数估计
类旋转不变估计信号参数方法
多重信号分类方法
Keywords
Mixed source localization
Matrix differencing
Uniform circular array
Parameter estimation
Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques like(ESPRIT-like)
MUltiple SIgnal Classification(MUSIC)
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于深度展开ISTA网络的混合源定位方法
被引量:
1
2
作者
苏晓龙
户盼鹤
刘天鹏
彭勃
程耘
刘振
机构
国防科技大学电子科学学院
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022年第10期2082-2091,共10页
基金
国家重点研发计划(2021YFB3100800)
国家自然科学基金(62022091,61921001)
+1 种基金
湖湘青年科技创新人才项目(2021RC3079)
国防科技大学科研计划项目(ZK21-14)。
文摘
针对嵌套阵列下近场和远场混合源定位问题,本文通过构建和训练深度展开迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm,ISTA)网络实现混合源的波达方向(direction of arrival,DOA)和距离参数估计。首先考虑到近场源协方差矩阵具有Hermitian矩阵形式,远场源协方差矩阵具有Hermitian和Toeplitz矩阵形式,通过将混合源协方差矩阵进行差分可以得到近场源差分向量,其中近场源差分向量转换到实数域,可以显著降低深度展开ISTA网络的计算复杂度。接着将不同参数下的近场源差分向量和近场源真实空间谱进行配对作为训练样本,对近场源深度展开ISTA网络进行训练,其中深度展开ISTA网络的隐藏层对应模型驱动ISTA方法的迭代步骤。然后利用估计出的近场源DOA和距离参数,通过子空间差分方法得到远场源协方差向量。最后将不同参数下的远场源协方差向量和远场源真实空间谱进行配对作为训练样本,对远场源深度展开ISTA网络进行训练,其中远场源协方差向量同样转换到实数域。在深度展开ISTA网络的训练过程中,损失函数只与重构误差和网络输出的稀疏性有关,不需要混合源的标签,可以认为是无监督学习。仿真实验表明所提出的深度展开ISTA网络能够实现混合源识别和定位。此外所提出的深度展开ISTA网络具有可解释参数,对近场和远场混合源的离网格参数估计具有泛化能力。相较于模型驱动ISTA方法,经过训练的深度展开ISTA网络的收敛速度更快,对近场和远场混合源定位的精度更高。
关键词
混合
源
定位
嵌套阵列
深度展开网络
迭代收缩阈值算法
空间谱
Keywords
mixed source localization
nested array
deep unfolded network
iterative shrinking thresholding algorithm
spatial spectrum
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
下载PDF
职称材料
题名
一种近场和远场混合信号源的分类和定位算法
被引量:
1
3
作者
蒋佳佳
段发阶
陈劲
常宗杰
机构
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
出处
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第4期46-50,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275349
50375110)
+2 种基金
教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NECT)
天津市科技支撑计划重点项目资助(11ZCKFGX03600)
天津市科技兴海专项基金资助项目(KX2010-0006)
文摘
首先将信号源的距离和到达角信息进行分离,构造出一个新的方向矩阵;利用此新的方向矩阵构造一个二阶协方差矩阵,并通过仅仅一维搜索获得了所有信号源的到达角.然后基于已得到的到达角信息,结合多重信号分类(MUSIC)算法,通过一维搜索将具有相同到达角的近场源和远场源进行了分离.最后,基于已获得的近场源的到达角信息,估计出了所有近场源的距离参数.此算法不需要构造高阶累计量、二维搜索和参数配对;所有的实现过程仅需一维搜索,计算量小,实现简便.数值实验证明了所提出算法的有效性.
关键词
到达角
参数估计
计算效率
混合
源
定位
近场与远场
源
Keywords
arrival direction
parameter estimation
computational efficiency
mixed sources localiza-tion
near-fled and far-field sources
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
原文传递
题名
稀疏重构混合源参数估计方法
被引量:
1
4
作者
王春霞
李丹阳
邓科
殷勤业
机构
西安交通大学电子与信息工程学院
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2018年第10期1252-1258,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61671364)。
文摘
针对近远场混合源定位问题,本文提出了一种基于稀疏信号重构的信源参数估计算法。该算法首先通过对接收信号的协方差矩阵进行稀疏重构估计出远场信源参数,接着采用协方差分离技术将近场源和远场源分离,最后利用均匀线阵的对称性和稀疏信号重构估计近场信源参数。该算法避免了二维谱峰搜索和近场源参数配对,也无需构造高阶累积量,降低了计算复杂度。仿真结果表明,该算法的空间分辨能力和混合源参数估计精度均高于基于子空间的混合源参数估计方法。
关键词
混合
源
定位
稀疏信号重构
l1-SVD
空间差分
l1-范数
Keywords
mixed sources localization
sparse signal reconstruction
l 1-SVD
spatial difference
l 1-norm
分类号
TN911 [电子电信—通信与信息系统]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法
刘振
苏晓龙
刘天鹏
彭勃
陈鑫
刘永祥
《雷达学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2021
5
下载PDF
职称材料
2
基于深度展开ISTA网络的混合源定位方法
苏晓龙
户盼鹤
刘天鹏
彭勃
程耘
刘振
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
3
一种近场和远场混合信号源的分类和定位算法
蒋佳佳
段发阶
陈劲
常宗杰
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
1
原文传递
4
稀疏重构混合源参数估计方法
王春霞
李丹阳
邓科
殷勤业
《信号处理》
CSCD
北大核心
2018
1
下载PDF
职称材料
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