雷達天線靈敏度增強算法的比較研究.pdf

1、論文主要關(guān)注探地雷達(GPR)系統(tǒng)的信號中信號參量的估計問題。在實際的探地雷達系統(tǒng)中,GPR向地面發(fā)送電磁波。當(dāng)這些電磁波遇到不同層面的電介質(zhì)時,回波將被反射回地表。回聲信號將被GPR系統(tǒng)收集和分析,和地下幾何信息有關(guān)的數(shù)據(jù)將被分析。在進行一定的簡化后,通過對時延參數(shù)的估計,每層電介質(zhì)的厚度可以被唯一確定出來。這個問題屬于在很多相關(guān)領(lǐng)域中非常典型的時延估計問題(Time Delay Estimation,TDE)。
　　 本論文

2、主要分為兩大部分。在第一部分中,我們主要介紹在時延估計問題中的一些經(jīng)典算法。比如旋轉(zhuǎn)不變因子算法(Estimation of Signal
　　 Parameter via Rotational Invariance Technique,ESPRIT)和矩陣鉛筆算法(Matrix Pencil,MP)。在不同的條件約束下我們比較了這兩種算法的性能表現(xiàn)。特別值得一提的是我們嘗試在相同的帶寬條件下比較了這兩種算法的性能。
　　

3、 最后在這一部分中,介紹了一種在高相關(guān)性條件下對所有子空間算法(Subspace Algorithm)都適用的新方法。該算法在不減小信號帶寬的情況下重建了一個滿秩的協(xié)方差矩陣。這種新方法主要是用在波達角度(DOA)估計的,不過同樣對時延估計問題有效。通過對該算法的計算機仿真,我們發(fā)現(xiàn)了這種算法的一些局限性,一些問題也有待進行更深入的研究。
　　 在第二部分,我們特別關(guān)注在算法方程中出現(xiàn)的一種特殊的矩陣結(jié)構(gòu),并且強調(diào)在計算過程中

4、保持這種結(jié)構(gòu)對計算精度的重要性。對線性預(yù)測算法(MP和KT),我們介紹了一種迭代降秩方法讓數(shù)據(jù)矩陣保持Hankel結(jié)構(gòu),并討論了這種方法對原算法的改進。通過這種方法從原始算法中衍生出兩種改良算法MMP(改良MP法)和MKT(改良KT法)。對于ESPRIT算法,算法中不變方程的解法通常采用最小二乘法(Least Squares)和總體最小二乘法(Total Least Squares)。但是這兩種解法并不完全符合我們的實際情況。因此我們介