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乘性噪声下的信号参数估计研究

作　者: 程海波
导　师: 王建英
学　校: 西南交通大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 空间谱波达方向角乘性噪声循环平稳信号高阶循环统计量
分类号: TN911.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

阵列信号处理作为信号处理领域内的一个重要分支,其应用已经覆盖雷达、通信、天文以及生物医学等众多军事和国民经济领域。空间谱估计技术作为阵列信号处理的主要研究领域之一,其理论研究在学术界受到越来越多的关注。相比于加性噪声,乘性噪声系统更接近实际情况的观测模型。本文针对乘性噪声对信号波达方向角估计的影响,展开分析与研究。论文主要工作如下：1、介绍了阵列信号处理的理论基础和高阶累积量理论,重点分析了高阶累积量的性质及阵列信号中的四阶累积量的扩展特性,并对基于四阶累积量的MUSIC算法和VESPRIT算法进行了阐述和对比。针对乘性噪声对信号源产生幅值变化的问题,采用四阶累积量方法,在乘性噪声为白噪声的情况下,推导了乘性噪声下基于高阶累积量的去噪方法,并结合特征向量法给出了波达方向角估计。2、研究了复乘性噪声模型的空间谱估计问题,并利用观测过程的高阶矩来提取有关复乘性噪声模型中信号过程的统计特性。针对相互独立同分布的非零均值复乘性噪声、相互独立同分布的零均值复乘性噪声、复有色高斯乘性噪声三种情形分别进行了参数估计的推导。3、基于二维波达方向角估计模型,研究了乘性噪声和加性噪声同时存在的DOA估计问题。针对工程实践中广泛存在的循环平稳信号,结合高阶循环统计量在理论上所具有的可完全抑制任何平稳(高斯或非高斯)噪声和非平稳的高斯噪声以及可以分离平稳和循环平稳信号的优点,利用校准源阵列观测数据的一、二阶自循环矩、互循环矩和三阶循环矩来估计观测噪声的数字特征,然后重构无噪的空间协方差矩阵,通过特征子空间法得出信号的波达方向角。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-14
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究发展与现状  11-12
  1.3 本文内容安排  12-14
第2章阵列信号参数估计理论基础  14-21
  2.1 基于MUSIC算法的信号DOA估计方法  14-16
  2.2 基于ESPRIT算法的信号DOA估计方法  16-18
  2.3 仿真实验  18-19
  2.4 本章小节  19-21
第3章基于高阶累积量的波达方向角估计  21-37
  3.1 高阶累积量定义与性质  21-24
    3.1.1 高阶累积量  21-22
    3.1.2 高阶累积量的性质  22-23
    3.1.3 高斯随机过程的高阶累积量  23-24
  3.2 阵列信号中的四阶累积量的阵列扩展  24-28
  3.3 基于四阶累积量的DOA估计  28-31
    3.3.1 基于四阶累积量的MUSIC算法  28-29
    3.3.2 基于四阶累积量的虚拟ESPRIT算法  29-31
  3.4 乘性噪声下基于四阶累积量的二维DOA估计研究  31-33
  3.5 仿真实验  33-36
  3.6 本章小结  36-37
第4章复乘性噪声系统中DOA研究  37-43
  4.1 引言  37-38
  4.2 独立同分布非零均值乘性噪声情形  38-40
  4.3 独立同分布零均值乘性噪声情形  40-41
  4.4 有色高斯乘性噪声  41-42
  4.5 本章小结  42-43
第5章乘性噪声下基于循环统计量的DOA估计研究  43-52
  5.1 循环统计量理论  43-44
  5.2 乘性噪声下基于高阶循环统计量的DOA估计研究  44-51
    5.2.1 算法描述  44-47
    5.2.2 仿真实验  47-51
  5.3 本章小结  51-52
结论  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-59
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  59-60

乘性噪声下的信号参数估计研究

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