实测海杂波背景下基于分数低阶统计量的相干信源DOA估计方法研究

【摘要】随着科学技术的发展，在鱼雷自导系统、雷达通信、海洋开发等诸多领域中对目标方位的估计精度要求日益提高，且它们都是以海杂波为背景的。海杂波通常伴随信号进入雷达的接收系统，在这种情况下，来自海表面的雷达回波被视为干扰源，由于海面受风力、环境湿度、浪涌等多种因素的影响，海杂波的变化更加复杂。因此，只有了解海杂波的特性才能削弱海杂波的影响，这也对雷达的实际应用起着至关重要的作用。海杂波具有显著的尖峰脉冲和重拖尾特性，可以用稳定分布来描述，因其没有有限的二阶矩，也即没有有限的方差，这使得传统的基于二阶或高阶统计量的方法失效。本文针对这一问题，采用分数低阶统计量的方法研究实测海杂波背景下相干信源的DOA估计问题。首先，介绍了均匀线阵模型，提出了基于分数低阶的双向平滑传播算子算法，该算法能估计出海杂波背景下相干信源的DOA，并且避免了因协方差矩阵特征分解而产生的大量计算。其次，介绍了均匀圆阵模型，由于平滑技术不适用于圆阵，因此，本文提出了基于分数低阶的实值最小范数算法，该算法根据厄密特矩阵的性质把复矩阵变换成对应的实矩阵，这样就可以在实数域内进行特征分解和谱峰搜索，减少了大量的计算，该算法能估计出海杂波背景下相干信源的DOA。最后，本文在matlab仿真平台上进行实验，验证所提出的算法的有效性。
【作者】王冠；
【导师】孙晓东；
【作者基本信息】吉林大学，模式识别与智能系统，2014，硕士
【关键词】实测海杂波数据；阵列信号处理；传播算子；最小范数；分数低阶统计量；

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