矢量共形陣列doa與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法研究

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1、４ｉ種潑Ａ葦ＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＩＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＩＶＥＲＳＩＴＶＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＣｓｃＥ專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩±學(xué)位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ．虐ｉ減山ｈ：Ａ與極化參數(shù)論文題目矢量共形陣列ＤＯ聯(lián)合估計(jì)算法妍究專(zhuān)業(yè)學(xué)位類(lèi)別工程碩±學(xué)號(hào)２０１３２２０２０６９４作者姓名平伏龍指導(dǎo)教師王軍高級(jí)工程師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及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加標(biāo)注巧致謝的地方夕ｈ，論文

2、中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)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(shuō)明并表示謝意。Ｉ作者簽名：日期：年ｆ月日論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可Ｗ將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（應(yīng)遵此）保密的學(xué)位論文在解密守規(guī)定后者簽、：導(dǎo)簽：作

3、名怎師名罕分；年曰期曰月、ｄ分類(lèi)號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文矢量共形陣列DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法研究（題名和副題名）平伏龍（作者姓名）指導(dǎo)教師王軍高級(jí)工程師電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱(chēng)、單位名稱(chēng)）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位類(lèi)別工程碩士工程領(lǐng)域名稱(chēng)電子與通信工程提交論文日期2016-03-31論文答辯日期2016-05-05學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年6月答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人注1：注明《國(guó)際十進(jìn)分類(lèi)法UDC》的類(lèi)號(hào)。JointDOAandPolarizationEstimationAlgorithmResearchingforPolarizationSensetiveConf

4、ormalArrayAntennaAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:FulongPingSupervisor:JunWangschool:SchoolofElectronicEngineeringofUESTC摘要摘要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

5、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)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

6、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

7、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，該方法理論上可以節(jié)約12.5%的硬件計(jì)算資源。關(guān)鍵詞：矢量共形陣列方向圖能量檢測(cè)秩損理論子空間方法I