矢量共形陣列DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計算法研究.pdf

1、論文研究了一種有利于在FPGA+DSP架構(gòu)上工程實現(xiàn)的矢量共形陣列DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計算法。
　　首先，針對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極化和歐拉旋轉(zhuǎn)變換做了簡單介紹，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的數(shù)學模型。
　　第二，針對矢量陣列接收信號參數(shù)估計數(shù)學選模問題，論文研究了“基于MUSIC算法的矢量陣列接收信號參數(shù)估計方法”和“基于矢量叉乘算法的矢量陣列接收信號參數(shù)估計

2、方法”，通過計算機仿真比較了兩種方法的性能后，確定矢量陣列接收信號參數(shù)估計數(shù)學建模選取MUSIC算法模型；針對共形陣列的“遮蔽效應”，首先研究了傳統(tǒng)文獻通常會采用的“子陣劃分方法”，通過分析指出該方法存在人為降低陣列孔徑的問題。然后針對該問題，研究了“基于方向圖能量檢測構(gòu)造動態(tài)子陣方法”的共形陣列接收信號參數(shù)估計算法。通過計算機仿真，驗證了“基于方向圖能量檢測構(gòu)造動態(tài)子陣方法”能夠很好的解決“子陣劃分方法”存在的問題，并且在參數(shù)估計性能

3、上也有所改善。
　　第三，在第二章研究的基礎(chǔ)上，進一步研究了“基于方向圖能量檢測構(gòu)造動態(tài)子陣與四維搜索方法的矢量共形陣列接收信號DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計算法”，由于需要進行四維搜索，該方法存在運算量巨大的問題。針對該問題，論文進一步研究了“基于方向圖能量檢測構(gòu)造動態(tài)子陣與子空間方法的矢量共形陣列接收信號DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計算法”，該算法對DOA與極化參數(shù)的估計分三步。第一步將極化參數(shù)和DOA參數(shù)進行解耦；第二步，針對圓柱、圓錐

4、和圓臺一類的特殊幾何體，通過尋找旋轉(zhuǎn)不變關(guān)系，盲估計俯仰角和方位角；第三步，通過MUSIC二維搜索算法估計極化幅角和極化相角。該算法能夠在保證參數(shù)估計的精度同時，大大降低運算量。
　　第四，針對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DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計算法的工程實現(xiàn)問題，論文給出了該算法在FPGA+DSP架構(gòu)上工程實現(xiàn)的功能流程圖和整體實現(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)果復用方法，