《適用於非均勻噪聲的寬頻欠定陣列信號處理》是依託哈爾濱工業大學，由黃磊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：適用於非均勻噪聲的寬頻欠定陣列信號處理
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃磊
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
寬頻陣列信號處理在無線通信，智慧型會議，現代雷達和聲納系統均有著廣泛的套用背景。工作在欠定（即天線個數小於信源個數）條件下的寬頻陣列信號處理技術可以大幅度提升系統的生存能力和工作性能。針對現有欠定陣列信號處理算法所存在的缺點，即只能利用天線的空間結構或信號的時域特性進行欠定DOA估計，本項目利用寬頻信號的頻率分集研究在非均勻噪聲情況下寬頻欠定陣列信號處理算法，包括寬頻欠定DOA估計和寬頻欠定信源數檢測，放寬了算法對天線空間結構或信號時域特性的約束，從而拓寬了算法在無線寬頻系統中的套用。此外，本項目通過研究有效的噪聲抑制技術，使得非均勻噪聲得到有效抑制的同時信號信息得到完整的保留，最終顯著提高算法在低信噪比情況下的估計精度和魯棒性。本項目研究的算法可以解決在非均勻噪聲情況下寬頻欠定信源數檢測和寬頻欠定DOA估計問題，因此具有重要的理論研究意義和很高的工程套用價值。
結題摘要
寬頻陣列信號處理已經廣泛套用於現代雷達，無線通信，智慧型會議等領域。傳統意義上的無線系統通常只考慮了窄帶陣列信號處理。然而，隨著探測技術的快速發展，探測性能的不斷提高，現代信號接收機系統的頻段變得越來越寬。豐富的頻率成分帶來了頻率分集的可能，但是也帶來了寬頻波達方向 (DOA)估計的困難。所以，研究如何利用寬頻信號豐富的頻率成分提高目標的定位性能具有重要的研究意義和很高的套用價值。 本項目系統深入地研究了寬頻陣列信號處理，包括寬頻DOA估計、波束形成和信號檢測。具體來講，已經完成的任務有： （1）利用寬頻信號豐富的頻率成分，我們提出了基於協方差稀疏結構的適用於非均勻噪聲的DOA估計技術。同時，提出了解決寬頻欠定DOA估計的穩健超分辨估計算法。此外，針對雙基地MIMO雷達和目標回波特性，我們提出了聯合DOA和DOA欠定估計算法。這些成果已經發表在IEEE Trans. Aerospace and Electronic Systems和IEEE Signal Processing等期刊上。 （2）採用聯合對角化策略，交替最佳化思想和結構最小二乘技術，提出了快速DOA估計算法，沒有信源數情況下的DOA估計算法和改善的PUMA算法。成果已經發表在IEEE Trans. Signal Processing和IEEE Signal Processing Letters等期刊上。 （3）為了利用信號的非圓特性提高DOA估計，信號檢測和波束形成的性能，我們提出了基於收縮技術的廣義線性最小均方的波束形成算法，基於非圓信號及三軸交叉陣列的SLS-ESPRIT算法，明顯改善了DOA估計，空間濾波和信號檢測的性能。成果已經發表在IEEE Trans. Signal Processing和IEEE Trans. Aerospace and Electronic Systems等國際期刊上。 在該項目開展的過程中，我們發表了SCI期刊論文17篇，EI會議論文5篇，申請發明專利8項目（其中2項獲得了授權）。
