三十六所項目中期總結(jié)報告

空間信息獲取中的幾個問題廖桂生電子工程研究所2003年11月27日西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室研究生學(xué)術(shù)年會信息獲取的方法有：電磁波：全天時全天候、遠(yuǎn)距離（超）聲波：間距離、水下紅外、可見光：高分辨、天氣影響大電磁波方法的主要有雷達(dá)：檢測與測量、成像與目標(biāo)識別信息獲取的基本過程：傳感器陣列采集信號、信號處理提取信息1、空間信息獲取概述西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室研究生學(xué)術(shù)年會空間信息獲取的應(yīng)用：非常廣泛幾個重要例子雷達(dá)成像：機載/星載SAR、ISAR、艦載SAR-ISAR

分布式小衛(wèi)星雷達(dá)系統(tǒng)：高分辨率大測繪帶SAR成像、高精度高成測量、高精度MTI(地面慢速目標(biāo)、空中高速尋航導(dǎo)彈)。西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室研究生學(xué)術(shù)年會1、空間信息獲取概述空間信息獲取中的兩個重要基本問題：

測定電磁波傳播方向：波達(dá)方向估計空間濾波：增強期望方向到達(dá)的信號而抑制其它方向來的信號

超分辨問題西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室研究生學(xué)術(shù)年會1、空間信息獲取概述平面波的等相位面垂直于傳播方向電磁波傳播平面波ABCAC=d*sint’=AC/VB、C兩點等相位，C點比A點相位超前如果A點的信號用表示,則B點的信號為2、空間信息獲取的物理基礎(chǔ)2、空間信息獲取的物理基礎(chǔ)由空間采樣（傳感器）信號可知：對于單個“窄帶”信號,有則

1）比較兩點信號的相位差，可以估計DOA。2）對各傳感器信號移相補償使得它們在某方向上同相位，再相加--波束形成。問題：多信號--分辨(陣列)，內(nèi)外部噪聲--抗噪

傳統(tǒng)方法：匹配濾波（波束形成）寬帶信號--空時，陣列幾何結(jié)構(gòu)--模糊要求傳感器陣列以均勻線陣為例12N假定：單個信號源從方向到達(dá)陣列上2、多信號分辨—線性代數(shù)方法式中，它依賴于陣列幾何結(jié)構(gòu)和波的傳播方向、波長等參數(shù)，稱為陣列流形（arraymanifold）或?qū)蚴噶?steeringvector)。給定陣列結(jié)構(gòu)和已知傳播波長，由可以計算出波的傳播方向。假定：P個信號分別來自，N>PA():N*P階矩陣S(t):P維列矢量+噪聲信號2、多信號分辨—線性代數(shù)方法由上倘述信窩號模坐型已括知不考沫慮接顆收機洽內(nèi)部煎白噪匆聲情疲況下紋，N個陣元矩接收棋的信敵號矢變量X(t返)位于譜矩陣A的列空速間，劣即N維線性牌空間俯中的筐一個P維子空聞間中避：西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室稱此P維子族空間信號足子空侵間，與其玩正交乖的補維空間咸為噪聲愉子空蹤蝶間。實際毒上，南由于滴接收宋機電羅路總怎是存粉在內(nèi)轎部噪傾聲信吩號。2、多信肥號分割辨—貼線性代數(shù)方念法無論恨有無勻噪聲炎，只淚要求動出了肢信號輸子空攤間或貪噪聲襯子空臨間，綢用方某向矢葬量支向犯這兩曬子空春間之且一投型影計熔算其德投影渴矢量奔長度，并搜削索變撿量熟就可售以獲錯得P個波到達(dá)矮方向洋，因叼為西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室真實扒角度后對諒應(yīng)的向信躁號子暢空間妖的投叮影矢況量不性變向噪攻聲子聽空間幕的投侄影矢艙量為搖零2、多信巷號分浸辨—鉗線性代數(shù)方御法可否旱由陣淋列采果集的朵一批投數(shù)據(jù)求出話信號水子空流間或助噪聲什子空議間？西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室再看勻看噪聲信號項在采集霜的數(shù)借據(jù)X(t簽)中，P個信暖號幅攔度隨兆機矢轉(zhuǎn)量充分莊任意掏變化謊，使棋得所上有X(t族)包含赤信號斑子空市間全震部信無息2、多信奴號分級辨—倍線性代數(shù)方倡法用統(tǒng)準(zhǔn)計方溫法,興求采艱集數(shù)傍據(jù)的族自相煉關(guān)矩窗陣：西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室在不相明關(guān)白云噪聲她背景度下，盞很容獵易推迫得S(t旬)充分機任意曾變化份，即P個分量找統(tǒng)計鈴不相授關(guān)，配則：為對角毫線大絞于零隨的P階對核角矩禮陣2、多信歇號分圾辨—普線性代數(shù)方降法得到彈：西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室R為N階正椅定厄妨米特鑒(He煙rm腫it繁ti坊an)矩陣為,其栗特征針分解慣結(jié)構(gòu)看為：分別引為矩掩陣R的特快征值練和特背征矢蓋量，塑且2、多信狡號分苦辨—掛線性代數(shù)方玩法容易猾證明秀：西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室R的前P個大特征尖值對德應(yīng)的敏特征偽矢量沈張成煎的線性蒜子空桂間就碗是前送面定俱義的足信號借子空按間，后N-峽P個小特舊征值返對應(yīng)企的特望征矢朗量張部成的線性攔子空臺間就沿是噪格聲子阿空間漆。2、多信申號分齊辨—處線性代數(shù)方衣法西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室方向刑矢量敵在噪胃聲子爛空間投影宇矢量晴長度搜索證角度碧定義車空間吸譜函鍛數(shù)：2、多信圓號分堡辨—港線性代數(shù)方屋法1）上述筋用線避性代突數(shù)和訊矩陣退論得削到的梳方向易估計緞方法浩屬于括所謂木的特霞征結(jié)劇構(gòu)法發(fā)，1蠶97剝9年減提出嗚(以MU陜SI嫌C方法沾為代名表）松，至傲今在子高分溝辨譜勵估計部、高嶺分辨屬測向宿、高潛分辨亂遙感械成像浮、信踐號特安征提繼取等茄很多等工程漠技術(shù)朵領(lǐng)域畢獲得隸了廣窯泛應(yīng)竊用。2）N-腫P個小特禿征值蝦相等侄的要頁求很域重要番。在色短噪聲異情況青下，信號態(tài)源數(shù)側(cè)目P的估計頌也是鼻個問辱題。西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室2、多信蝕號分汗辨—飼線性代數(shù)方謀法西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室3、色噪靠聲抑涌制問忠題最優(yōu)鐮濾波組技術(shù)灶：平穩(wěn)堅信號邊--尾維納污濾波非平百穩(wěn)–Ka墓lm負(fù)an濾波多信蛇號分鄙辨（雀參數(shù)刃估計）：修正子空桃間技比術(shù)高階憂統(tǒng)計窩量方?jīng)龇ǎ毫舾咚古盘栜嚨母咛綦A累洋積量缸為零聚。缺點蜂：運脊算量造大，向要求辱很大膚的數(shù)武據(jù)量盜。色噪脫聲白雜化方鼓法：德需估勵計噪熊聲相凝關(guān)矩售陣。其它代方法導(dǎo)：對幣角加勒載技懲術(shù)、日蓋兒牙圓方蠢法新方虜法…惹…信源數(shù)估計結(jié)果11223300AIC76777767MDL76655766BPD66666656AICLoading21343311MDLLoading11223300BPDLoading21333312西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國防科技重點實驗室色噪悼聲環(huán)站境下忍，幾舊種方煌法比姻較的盞結(jié)果附：西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室3、寬帶躺陣列璃信號夏的空外時處乎理窄帶肺陣列愉信號炊模型瞬時古窄帶般信號拴：波勵程差舌是角丸度和供波長喜的函羊數(shù)。瞬時寨寬帶儲信號：波到達(dá)節(jié)各陣坑元的雪不同達(dá)時延導(dǎo)致舍信號甚復(fù)包層絡(luò)。需要誕包絡(luò)閘補償睬（自正適應(yīng)）頻域使表示缸：寬帶畝陣列進(jìn)處理黑方法教：一章般結(jié)猜構(gòu)：縣多通秒道橫避向濾詳波器忠。TTTTTTTTT空時自適應(yīng)信號處理3、寬帶悟陣列稻信號槳的空隆時處墓理空時按處理音結(jié)構(gòu)閃分類庸：空時怎聯(lián)合氏處理空時蓄級聯(lián)忽處理勇（先芽空后垃時、串先時居后空）從空時洗譜結(jié)夢構(gòu)來寸選擇空時蓋譜是充否耦拜合3、寬帶也陣列寺信號高的空雀時處扮理3、寬帶哪陣列儉信號年的空紫時處讓理主瓣雜波旁瓣雜波雜波高度線

目標(biāo)0-0.51-1+0.50fdc/2fr0cos多普勒通帶主波束寬帶梅陣列恩空頻梅處理純方法對同惡頻數(shù)捆據(jù)進(jìn)在行類就似于哭窄帶熟陣列獻(xiàn)處理FFTFFTFFT陣列處理IFFT3、寬帶乖陣列賢信號乘的空糠時處頑理西安電子科技大學(xué)

雷達(dá)信號處理國家重點實驗室４、陣列帥幾何終結(jié)構(gòu)空間篩欠采菌樣：陣元震間距傳大于刊半個籃波長搜，孔徑牌變大瓣但是扮空間在模糊解模彈糊新璃方法番--多基勇線技黃術(shù)超大賄稀布所陣，廣趨于貨寬帶跟信號傳情況商，問絹題復(fù)漲雜信號摟偵收魚技術(shù)粘中，轉(zhuǎn)要求計處理魂超大工帶寬住信號記，如何摟優(yōu)化虹布陣窄以克叉服模庸糊問生題？空間禽信息勞獲取包技術(shù)律應(yīng)用相面很袖廣泛剛，其暈基本視方法枝歸結(jié)音