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基于原子范数的互质阵列协方差矩阵重构算法
1
作者 陈根华 罗晓萱 《太赫兹科学与电子信息学报》 2023年第3期332-339,共8页
针对互质阵列的虚拟阵列插值过程中协方差项的非均匀加权问题,将互质阵列协方差矩阵重构转换为低秩矩阵填充与原子范数重构,提出基于原子范数的互质阵列协方差矩阵重构算法。该算法先利用广义增广法得到非完备的互质阵列协方差矩阵,并... 针对互质阵列的虚拟阵列插值过程中协方差项的非均匀加权问题,将互质阵列协方差矩阵重构转换为低秩矩阵填充与原子范数重构,提出基于原子范数的互质阵列协方差矩阵重构算法。该算法先利用广义增广法得到非完备的互质阵列协方差矩阵,并利用截断的均值奇异值门限填充法得到虚拟阵列的协方差矩阵初值,然后对其进行原子范数最小化求解,实现稳健的正定Toeplitz协方差矩阵重构。该算法充分利用互质阵列协方差矩阵信息,有效提高互质阵列DOA估计算法的稳定性,降低计算复杂度。 展开更多
关键词 互质阵列 矩阵重构 原子范数 低秩矩阵填充 差分伴随阵
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干涉张量ESPRIT算法及其在干涉阵列米波雷达中的应用
2
作者 陈根华 纪金程 《南昌工程学院学报》 CAS 2023年第1期68-73,共6页
针对干涉阵列米波雷达快拍数少且弱目标信噪比(SNR)较低等问题,提出干涉张量及干涉张量ESPRIT算法(ITE)。该算法将干涉阵列的快拍数据阵重构为干涉张量并对其进行高阶奇异值分解,以提取信号子空间,再结合干涉阵列的双尺度平移不变性利... 针对干涉阵列米波雷达快拍数少且弱目标信噪比(SNR)较低等问题,提出干涉张量及干涉张量ESPRIT算法(ITE)。该算法将干涉阵列的快拍数据阵重构为干涉张量并对其进行高阶奇异值分解,以提取信号子空间,再结合干涉阵列的双尺度平移不变性利用张量ESPRIT算法得到目标的方向余弦粗估计和精估计,并利用关联法实现精估计解模糊,最后由常规波束形成法实现粗估计与精估计的配对从而实现高精度方向估计。由于张量较矩阵方法可提高信号子空间的准确度,且米波雷达快拍数较少且弱目标回波信号信噪比低,可利用ITE算法提高米波雷达弱目标方向估计性能,实现弱目标的可靠分辨与定位。仿真与实测结果验证了ITE算法的有效性与正确性,表明其可用于低快拍数及低信噪比条件下的干涉阵列米波雷达弱目标方向估计,并显著降低信噪比门限,尤其对低角目标DOA估计更稳健。 展开更多
关键词 米波雷达 干涉张量ESPRIT 高阶奇异值分解 解模糊 干涉阵列
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钢丝绳张力监测方法研究
3
作者 陈根华 陆圩 《中国设备工程》 2024年第17期148-150,共3页
钢丝绳是现代施工必备的吊装工具,广泛运用于电力、矿业、交通等各个行业。在使用过程中,当钢丝绳长期承受过力载荷时极易发生断线风险,导致严重事故,因此需要对钢丝绳受力情况进行监测,及时发现过力情况,防止断线的发生。本文分析了利... 钢丝绳是现代施工必备的吊装工具,广泛运用于电力、矿业、交通等各个行业。在使用过程中,当钢丝绳长期承受过力载荷时极易发生断线风险,导致严重事故,因此需要对钢丝绳受力情况进行监测,及时发现过力情况,防止断线的发生。本文分析了利用拉力传感器和压力传感器监测钢丝绳张力的方法,并对其优缺点进行了总结分析,为相关技术的优化和监测装置性能提升提供了指导。 展开更多
关键词 钢丝绳 张力 监测方法
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分布式相参阵列及其二维高精度方向估计 被引量:25
4
作者 陈根华 陈伯孝 杨明磊 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期2621-2627,共7页
针对米波雷达波束宽及角分辨率低等问题,该文结合干涉雷达结构与2维方向估计方法,提出一种扩展孔径的分布式相参阵列及其2维方向估计方法。对于分布式孔径带来的测角模糊问题,该方法采用双尺度酉ESPRIT算法解模糊,再利用信号子空间与噪... 针对米波雷达波束宽及角分辨率低等问题,该文结合干涉雷达结构与2维方向估计方法,提出一种扩展孔径的分布式相参阵列及其2维方向估计方法。对于分布式孔径带来的测角模糊问题,该方法采用双尺度酉ESPRIT算法解模糊,再利用信号子空间与噪声子空间的渐近正交特性实现方位角与仰角的配对,从而得到高精度的方向估计,有效地扩展了孔径。最后用分段误差法(MIE)分析了分布式阵列2维方向估计的门限效应,并给出了填充系数门限与SNR门限的近似计算方法。仿真结果验证了该文提出的阵列及2维方向估计算法的有效性。 展开更多
关键词 分布式相参阵列 解模糊 填充系数门限 分段误差法(MIE)
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干涉式L形阵的二维高精度方向估计 被引量:6
5
作者 陈根华 陈伯孝 +1 位作者 杨明磊 郑桂妹 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期17-23,共7页
为了提高常规L形阵测角精度,结合干涉测量理论与常规L形阵波达方向估计技术,提出了以干涉式L形阵来实现阵列孔径扩展,提高测角精度的方法。由于干涉阵的基线长度远大于半波长,合成方向图出现栅瓣,导致测角模糊。采用双尺度旋转不变子空... 为了提高常规L形阵测角精度,结合干涉测量理论与常规L形阵波达方向估计技术,提出了以干涉式L形阵来实现阵列孔径扩展,提高测角精度的方法。由于干涉阵的基线长度远大于半波长,合成方向图出现栅瓣,导致测角模糊。采用双尺度旋转不变子空间解模糊算法,以短基线得到的粗估计为参考,解长基线得到的精估计的模糊,从而得到高精度无模糊的方向估计。在分析干涉式L形阵的波达方向估计性能时,采用近似法计算方向余弦估计的均方根误差下界,同时分析了干涉阵的基线模糊门限与信噪比门限之间的关系。仿真结果验证了干涉式L形阵的有效性及方向估计的高精度性能。 展开更多
关键词 干涉式L形阵 基线 解模糊 模糊门限
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干涉阵列米波雷达的低仰角高精度估计方法 被引量:4
6
作者 陈根华 陈伯孝 朱伟 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期42-48,共7页
针对米波雷达低仰角估计的难题,结合干涉技术和超分辨算法的优点,提出了干涉阵列米波雷达的高精度低仰角估计方法.该方法首先利用干涉结构扩展阵列孔径,再将常规的空间平滑算法推广到干涉阵,提出了干涉阵的空间平滑方法,然后应用其实现... 针对米波雷达低仰角估计的难题,结合干涉技术和超分辨算法的优点,提出了干涉阵列米波雷达的高精度低仰角估计方法.该方法首先利用干涉结构扩展阵列孔径,再将常规的空间平滑算法推广到干涉阵,提出了干涉阵的空间平滑方法,然后应用其实现低仰角多径信号的解相干,最后利用双尺度酉ESPRIT算法得到低仰角的高精度估计.仿真结果和实测数据验证了干涉阵列的前后向空间平滑方法及干涉阵列的高精度低仰角估计方法的有效性,并分析了该方法存在的信噪比门限与基线模糊门限的产生原因. 展开更多
关键词 干涉阵列 低仰角 空间平滑 解模糊
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复杂多径信号下基于空域变换的米波雷达稳健测高算法 被引量:4
7
作者 陈根华 陈伯孝 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1297-1302,共6页
针对米波(VHF)雷达的复杂多径信号中散射分量的非高斯性严重影响测高的稳定性,该文提出了稳健的空域符号变换最大似然测高算法。该算法先对多维阵列快拍矢量进行空域符号变换处理,以抑制散射分量野值点对阵列协方差矩阵及其测高算法的影... 针对米波(VHF)雷达的复杂多径信号中散射分量的非高斯性严重影响测高的稳定性,该文提出了稳健的空域符号变换最大似然测高算法。该算法先对多维阵列快拍矢量进行空域符号变换处理,以抑制散射分量野值点对阵列协方差矩阵及其测高算法的影响,再计算符号协方差矩阵(SCM),然后根据符号协方差矩阵的映射等效性和特征空间不变性,将符号协方差矩阵应用到最大似然(SCM-ML)测高算法中,实现了稳健的米波雷达低角测高。该算法有效抑制了多径信号中散射分量和波束打地形成的强杂波的非高斯性,提高了米波雷达低角测高的稳健性。仿真结果和实测数据验证了算法的稳健性与有效性。 展开更多
关键词 米波雷达 空域符号变换 散射分量 非高斯性 测高
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基于矩阵完型的干涉式阵列米波雷达解模糊算法 被引量:2
8
作者 陈根华 陈伯孝 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期394-400,共7页
针对干涉阵列米波雷达方向估计中的模糊问题,该文提出了基于矩阵完型的解模糊算法。该方法将干涉技术中的辅助阵元解模糊方法扩展到干涉阵列中,通过增加适当的辅助阵元,使干涉式阵列成为完型阵列,再依次采用直接增广法、MUSIC算法及关... 针对干涉阵列米波雷达方向估计中的模糊问题,该文提出了基于矩阵完型的解模糊算法。该方法将干涉技术中的辅助阵元解模糊方法扩展到干涉阵列中,通过增加适当的辅助阵元,使干涉式阵列成为完型阵列,再依次采用直接增广法、MUSIC算法及关联法实现干涉阵列方向估计的解模糊,从而得到高精度无模糊的方向估计。为了估计相干源的波达方向,该文根据干涉阵列结构的特点及空间平滑算法的原理也提出了干涉阵列的空间平滑算法。仿真结果和实测数据验证了矩阵完型解模糊算法和干涉阵列的空间平滑算法的正确性与有效性,也表明了该文的解模糊方法具有计算量小,实时性高等特点。 展开更多
关键词 米波雷达 干涉式阵列 直接增广法 解模糊 矩阵完型
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基于分数低阶矩的干涉阵列米波雷达稳健测高方法 被引量:1
9
作者 陈根华 陈伯孝 秦永 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1676-1682,共7页
限制米波(VHF)雷达低角测高性能的关键因素是波束宽及复杂多径反射信号。该文提出倒T形干涉式阵列以扩展阵列孔径和增加阵列自由度(DOF),并提出基于分数低阶矩(FLOM)的干涉阵列米波雷达低角稳健测高算法。该算法针对复杂多径信号中非高... 限制米波(VHF)雷达低角测高性能的关键因素是波束宽及复杂多径反射信号。该文提出倒T形干涉式阵列以扩展阵列孔径和增加阵列自由度(DOF),并提出基于分数低阶矩(FLOM)的干涉阵列米波雷达低角稳健测高算法。该算法针对复杂多径信号中非高斯分布的散射分量,从理论上证明分数阶协变矩阵(CM)仍保留阵列流形结构特征,并结合2维空间平滑技术实现分数阶协变矩阵的解相干,再由双尺度酉ESPRIT算法实现稳健低角测高。最后从理论上提出干涉阵列的3区基线设计法。实验结果验证干涉阵列与测高算法的有效性与正确性,说明干涉阵列提高了低角目标分辨性能,也说明了分数低阶矩增强了低角测高算法的稳健性,并验证3区基线设计法的理论正确性。 展开更多
关键词 米波雷达 分数低阶矩 散射分量 协变矩阵 测高
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用超声波测距的四旋翼无人机三维防撞系统设计 被引量:5
10
作者 陈根华 黎嘉明 葛旭文 《单片机与嵌入式系统应用》 2016年第10期40-43,共4页
针对四旋翼无人机碰撞事故多发的问题,设计了一款基于超声波测距原理的四旋翼无人机三维防撞系统。本系统利用超声波技术实现测距,将无人机与周围障碍间三维空间方向上的距离信息采集到控制系统,控制系统根据距离信息控制悬停信号与遥... 针对四旋翼无人机碰撞事故多发的问题,设计了一款基于超声波测距原理的四旋翼无人机三维防撞系统。本系统利用超声波技术实现测距,将无人机与周围障碍间三维空间方向上的距离信息采集到控制系统,控制系统根据距离信息控制悬停信号与遥控信号,实现无人机自主防撞,最后通过试验证明了该系统的正确性与合理性。该系统满足了四旋翼无人机安全防撞要求,且具有重量轻、体积小、精度高、安全可靠等特点。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 超声波测距 三维防撞系统
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一种常规雷达脉冲信号频率估计快速算法 被引量:1
11
作者 陈根华 李院民 +2 位作者 喻祥 詹斌 曾春花 《南昌工程学院学报》 CAS 2017年第3期98-102,共5页
雷达脉冲频率估计的高精度与实时性是衡量电子情报侦察系统性能的关键指标,但现代雷达越来越小的脉冲宽度和脉冲重复周期对电子侦察系统的高精度瞬时频率估计带来挑战。提出了一种实用的常规雷达脉冲信号频率估计快速算法,该算法利用快... 雷达脉冲频率估计的高精度与实时性是衡量电子情报侦察系统性能的关键指标,但现代雷达越来越小的脉冲宽度和脉冲重复周期对电子侦察系统的高精度瞬时频率估计带来挑战。提出了一种实用的常规雷达脉冲信号频率估计快速算法,该算法利用快速傅立叶变换算法分别实现电子侦察接收机单通道数据的正交变换、频率粗估计及交叉分区判别,再利用非线性最小二乘算法实现高精度的频率估计。仿真试验与实测数据验证了该快速算法的有效性与正确性,同时也验证了该算法具有计算量小、实时性高、精度高等特点。 展开更多
关键词 雷达信号 瞬时频率 快速傅立叶变换 非线性最小二乘
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基于Radon变换的线性调频信号参数提取 被引量:2
12
作者 陈根华 《电子科技》 2004年第12期40-43,共4页
在电子侦察(ELINT)中对于线性调频信号的参数提取目前主要有Radon-Wigner变换,而这种算法要求运算量比较大,运算时间也比较长。文中从图像处理的角度,利用Radon变换的直线提取功能对信号的Wigner-Vill分布的时频图像进行参数提取,并且... 在电子侦察(ELINT)中对于线性调频信号的参数提取目前主要有Radon-Wigner变换,而这种算法要求运算量比较大,运算时间也比较长。文中从图像处理的角度,利用Radon变换的直线提取功能对信号的Wigner-Vill分布的时频图像进行参数提取,并且对原来的算法进行一定的改进。仿真结果证明这个算法具有实时性和精度高等特点。 展开更多
关键词 RADON变换 线性调频信号 Wigner-Vil1分布 参数提取
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智能环保型手机信号屏蔽器设计 被引量:4
13
作者 陈根华 范静辉 曾春花 《电子设计应用》 2008年第4期81-83,共3页
目前的手机屏蔽器工作时都是连续发射大功率射频干扰信号,但是连续发射也是其缺点,主要原因有两个:一是连续发射使得人员长时间受大功率射频辐射照射,即不环保;二是当使用场所内手机用户不使用时也进行干扰,即不智能。本设计针对以上两... 目前的手机屏蔽器工作时都是连续发射大功率射频干扰信号,但是连续发射也是其缺点,主要原因有两个:一是连续发射使得人员长时间受大功率射频辐射照射,即不环保;二是当使用场所内手机用户不使用时也进行干扰,即不智能。本设计针对以上两个问题进行了系统的研究,以手机发送的RACH脉冲作为触发信号,触发屏蔽器工作,以单片机作为主控,控制干扰启动和持续时间,达到智能环保的要求。 展开更多
关键词 手机屏蔽器 自检 侦测 干扰
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基于TLC5620的低频函数信号发生器设计 被引量:1
14
作者 陈根华 杨海清 《电子元器件应用》 2007年第11期31-33,共3页
介绍了采用TI公司的串行数模转换芯片TLC5620和AT89C51单片机来产生低频函数信号发生器的一种设计方法。利用该方案产生的波形包括正弦波、矩形波、三角波,而且频率可调,当选择的波形是矩形波和三角波时,还可调节占空比,因而可满足PWM... 介绍了采用TI公司的串行数模转换芯片TLC5620和AT89C51单片机来产生低频函数信号发生器的一种设计方法。利用该方案产生的波形包括正弦波、矩形波、三角波,而且频率可调,当选择的波形是矩形波和三角波时,还可调节占空比,因而可满足PWM波形控制的需要。 展开更多
关键词 低频函数 信号发生器 TLC5620 占空比 中断服务程序
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基于正定优化的分布式阵列舰载米波雷达的高分辨角度估计 被引量:1
15
作者 陈根华 谭文群 《南昌工程学院学报》 CAS 2016年第1期46-51,共6页
针对米波雷达波长较长及在舰载平台上安装大孔径均匀阵列天线工程上难以实现且不利于自身的隐身的问题,提出了分布式阵列天线结构和基于正定优化的分布式阵列天线米波雷达高分辨角度估计算法。该算法从分布式阵列天线的空域相关阵出发,... 针对米波雷达波长较长及在舰载平台上安装大孔径均匀阵列天线工程上难以实现且不利于自身的隐身的问题,提出了分布式阵列天线结构和基于正定优化的分布式阵列天线米波雷达高分辨角度估计算法。该算法从分布式阵列天线的空域相关阵出发,利用矩阵完型理论,由矩阵直接增广法得到同孔径均匀阵列的增广相关阵,再利用正定优化算法将增广相关阵修正为正定厄密的Toeplitz相关阵,实现了分布式阵列的流形解模糊及信号相参处理,从而达到了分布式阵列的孔径扩展。仿真结果验证了分布式阵列及基于SDP的修正算法的正确性与有效性,也验证了经过SDP修正后分布式阵列的高分辨性能。 展开更多
关键词 舰载米波雷达 分布式阵列 半正定优化 交替凸投影法
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基于协克里金的雨量雷达融合置信处理方法 被引量:2
16
作者 陈根华 莫正威 《南昌工程学院学报》 CAS 2022年第3期64-71,共8页
针对雨量雷达的“测不准”和雨量计的“测不到”等问题,提出了一种雨量雷达反射率因子的融合置信处理算法,并定量分析了雨量雷达降雨数据的相对置信度。首先对雨量雷达反射率因子数据进行Z-score标准化,再以标准化后的雷达反射率因子数... 针对雨量雷达的“测不准”和雨量计的“测不到”等问题,提出了一种雨量雷达反射率因子的融合置信处理算法,并定量分析了雨量雷达降雨数据的相对置信度。首先对雨量雷达反射率因子数据进行Z-score标准化,再以标准化后的雷达反射率因子数据为辅变量,以雨量计雨量数据为主变量,通过协克里金方法实现数据的融合处理,实现雨量计数据与雨量雷达数据的融合。该算法在数据层实现了雨量计雨量数据与雨量雷达反射率因子数据的融合,并利用相对置信度分析了算法的适用性与稳健性。实测数据与仿真试验验证了融合处理算法的有效性与正确性,为工程应用上雨量雷达探测降雨提供了理论指导。 展开更多
关键词 区域雨量雷达 融合 雨量计 协克里金法 相对置信度
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基于核范数最小的正定Toeplitz填充算法及稀疏阵列解模糊应用 被引量:1
17
作者 陈根华 罗晓萱 《南昌工程学院学报》 CAS 2020年第4期72-79,共8页
稀疏阵列流形是模糊的,但当其差分伴随阵连续且完备时,可通过阵列协方差相关序列的Toeplitz变换实现疏阵列流形识别与解模糊。当伴随阵不连续完备时,需估计缺失相关项。本文将估计缺失相关项转换成Toeplitz填充优化问题,并提出核范数最... 稀疏阵列流形是模糊的,但当其差分伴随阵连续且完备时,可通过阵列协方差相关序列的Toeplitz变换实现疏阵列流形识别与解模糊。当伴随阵不连续完备时,需估计缺失相关项。本文将估计缺失相关项转换成Toeplitz填充优化问题,并提出核范数最小的正定Toeplitz填充算法。该算法先对最大熵约束下Toeplitz的正定性约束松弛为矩阵的迹为正,将其转换为核范数约束优化问题,并提出截断的均值奇异值门限法求解缺失相关项,最后实现最近邻准则下的正定Teoplitz填充。该算法适用于任意稀疏线阵流形解模糊,有效地提高填充的稳定性,降低了计算复杂度。仿真结果验证了算法的有效性、正确性和实时性。 展开更多
关键词 正定Toeplitz填充 解模糊 核范数 差分伴随阵 稀疏阵列
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特定辐射源识别方法的研究 被引量:1
18
作者 陈根华 杨绍全 《航天电子对抗》 2005年第2期31-34,共4页
   针对雷达信号环境越来越复杂和对辐射源识别的准确性要求越来越高,提出特定辐射源识别的概念。根据特定辐射源识别的概念选择脉冲信号的上升沿和下降沿作为特征参数,利用模式识别中的动态聚类的算法进行聚类分析,再结合脉冲的重...    针对雷达信号环境越来越复杂和对辐射源识别的准确性要求越来越高,提出特定辐射源识别的概念。根据特定辐射源识别的概念选择脉冲信号的上升沿和下降沿作为特征参数,利用模式识别中的动态聚类的算法进行聚类分析,再结合脉冲的重频、射频、脉宽等参数进行统计分析,确定辐射源的个数和工作模式。 展开更多
关键词 特定辐射源识别 动态聚类算法 模式识别
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腹腔镜微创手术中腹内压数据采集系统设计
19
作者 陈根华 曾春花 +1 位作者 聂志勇 陈瑶 《数字技术与应用》 2015年第9期133-134,共2页
系统采用Opsens的高分辨率医用光纤压力传感器取代传统的心导管压力传感器,采用集成USB模块的PIC32MX210单片机实现数据采集、显示与传输,实现了微创手术腹压采集高精度及其智能化。本系统已成功应用于微创泌尿外科手术中的腹压实时采... 系统采用Opsens的高分辨率医用光纤压力传感器取代传统的心导管压力传感器,采用集成USB模块的PIC32MX210单片机实现数据采集、显示与传输,实现了微创手术腹压采集高精度及其智能化。本系统已成功应用于微创泌尿外科手术中的腹压实时采集与监测。 展开更多
关键词 PIC32单片机 腹内压 光纤压力传感器 USB
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基于电磁矢量阵列的加权极化平滑解相干算法 被引量:8
20
作者 郑桂妹 陈伯孝 +1 位作者 杨明磊 陈根华 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期637-643,共7页
针对极化平滑(polarization smoothing,PS)算法解相干源时没有利用子阵的互相关信息导致分辨率较差的问题,提出一种新的解相干源预处理方法——加权极化平滑(weighted polarization smoothing,WPS)算法。该算法利用了电磁矢量阵列6个分... 针对极化平滑(polarization smoothing,PS)算法解相干源时没有利用子阵的互相关信息导致分辨率较差的问题,提出一种新的解相干源预处理方法——加权极化平滑(weighted polarization smoothing,WPS)算法。该算法利用了电磁矢量阵列6个分量组成的子阵的全部自相关和互相关信息。对接收阵列协方差矩阵的36个子矩阵做加权滑动平均,得到等效阵列协方差矩阵,以该协方差矩阵对角化为约束,推导最优加权系数的理论表达式,并分析等效信源协方差矩阵的秩,得到WPS算法最大的解相干源数为6。计算机仿真结果表明WPS算法与PS算法相比具有更高的分辨性能和估计精度。 展开更多
关键词 电磁矢量阵列 加权极化平滑 波达方向估计 相干源
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