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寬帶rss方位估計(jì)技術(shù)的研究畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽

2024-09-10 10:11本頁(yè)面
  

【正文】 日期: 年 月 日 導(dǎo) 師簽名: 日期: 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)閱書 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià): 一、撰寫(設(shè)計(jì))過(guò)程 學(xué)生在論文(設(shè)計(jì))過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研 究方法的科學(xué)性;技術(shù)線路的可行性;設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量 論文(設(shè)計(jì))的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文(設(shè)計(jì))任務(wù)(包括裝訂及附件)? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文(設(shè)計(jì))水平 論文(設(shè)計(jì))的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意?設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文(設(shè)計(jì)說(shuō)明書)所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī): □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 (在所選等級(jí) 前的□內(nèi)畫“√”) 指導(dǎo)教師: (簽名) 單位: (蓋章) 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)閱書 評(píng)閱教師評(píng)價(jià): 一、論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量 論文(設(shè)計(jì))的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文(設(shè)計(jì))任務(wù)(包括裝訂及附件)? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文(設(shè)計(jì))水平 論文(設(shè)計(jì))的理論意義或?qū)鉀Q實(shí) 際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意?設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文(設(shè)計(jì)說(shuō)明書)所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī): □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 (在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”) 評(píng)閱教師: (簽名) 單位: (蓋章) 年 月 日 教研室(或答辯小組)及教學(xué)系意見(jiàn) 教研室(或答辯小組)評(píng)價(jià): 一、答辯過(guò)程 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量 論文(設(shè)計(jì))的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文(設(shè)計(jì))任務(wù)(包括裝訂及附件)? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文(設(shè)計(jì))水平 論文(設(shè)計(jì))的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意?設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意? □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文(設(shè)計(jì)說(shuō)明書)所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評(píng)定成績(jī): □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 (在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”) 教研室主任(或答辯小組組長(zhǎng)): (簽名) 年 月 日 教學(xué)系意見(jiàn): 系主任: (簽名) 年 月 日 西 安 郵 電 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 任務(wù)與要求 1熟悉和掌握智能天線、陣列信號(hào)處理的基礎(chǔ)知識(shí) 2 熟悉掌握 MATLAB編程語(yǔ)言 3 研究基于 RSS算法的寬帶信號(hào)方位估計(jì)技術(shù),并用軟件進(jìn)行相關(guān)仿真,分析其性能。 5 月 24 日至 5 月 31 日 完善并修改畢業(yè)論文。起 止 時(shí) 間 工 作 內(nèi) 容 1:陣列信號(hào)處理 2:無(wú)線通信原理 計(jì)算機(jī)及相關(guān)配套軟件 本計(jì)劃為開題之初所定,后續(xù)會(huì)根據(jù)具體情況隨時(shí)調(diào)整。他可以成倍的擴(kuò)展通信容量,并和其他復(fù)用技術(shù)相結(jié)合,最大限度的利用有限的頻譜資源。 目前,完成智能化接收的方法主要有基于高分辨率陣列信號(hào)處理方法和基于信號(hào)時(shí)域結(jié)構(gòu)方法兩類。后一類方法主要利用信號(hào)的時(shí)域信息和先驗(yàn)特征進(jìn)行空域處理。陣列接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣經(jīng)過(guò)特征值分解,可分為信號(hào)子空間和噪聲子空間。子空間類算法都是針對(duì)窄帶信號(hào)的假設(shè)提出的。另一種是利用信號(hào)子空間的信號(hào)子空間類算法,代表為旋轉(zhuǎn)不變技術(shù) (ESPRIT 算法 )。 ESPRIT算法是利 用旋轉(zhuǎn)不變子空間估計(jì)信號(hào)參數(shù)。與 MUSIC 算法相比, ESPRIT 算法的優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)算量小,不需要進(jìn)行譜峰搜索。目前 ,寬帶信號(hào)處理的算法主要有兩類 :基于不相干信號(hào)的處理方法( ISM)和基于相干信號(hào)的處理方法( CSM)。 ISM 方法不能解決相干源問(wèn)題,而且通常情況,寬帶信號(hào) x(t)的能量分布并不均勻,所以不同的窄帶部分往往具有不同的信噪比 (SNR),低信噪比的窄帶部分可能對(duì)寬帶 DOA 的估計(jì)產(chǎn)生很大的偏差。但是無(wú)論采取什么樣的平均辦法,信號(hào)子空間非相干處理沒(méi)有充分利用信號(hào)的能量,如果在某一窄帶部分存在較大的誤差,將導(dǎo)致最終結(jié)果出現(xiàn)很大的偏差。 CSM 類算法的基本思想就是通過(guò)聚焦矩陣將各頻率點(diǎn)的數(shù)據(jù)變成同一頻率點(diǎn) (參考頻率 )的數(shù)據(jù),從而形成相關(guān)矩陣。 典型的 CSM 算法有:相干信號(hào)子空間( CSS)算法、雙邊相干變換( TCT)算法、旋轉(zhuǎn)信號(hào)子空間( RSS)變換子空間算法、信號(hào)子空間變換( SST)算法、總體最小二乘( TLS)算法、波束空間( BS)變換等。 2.本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題、解決的思路及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 本課題主要是研究寬帶 RSS 方位估計(jì)技術(shù) , 而這個(gè)課題關(guān)鍵在于 相干信號(hào)的處理方法( CSM),其主要思想就是通過(guò)聚焦矩陣把頻帶內(nèi)不重疊的頻率點(diǎn)上信號(hào)空間聚焦到參考頻率點(diǎn),聚焦后得到單一頻率點(diǎn)的數(shù)據(jù)協(xié)方差,在應(yīng)用窄帶信號(hào)處理的方法進(jìn)行 DOA 估計(jì)。在RSS 算法中受限利用 CBF 算法估計(jì)信號(hào)的初始值,并選定頻率參考點(diǎn);其次利用初始值構(gòu)造個(gè)頻率點(diǎn)的陣列流型,計(jì)算個(gè)頻率點(diǎn)的聚焦矩陣;利用一系列聚焦矩陣對(duì)陣列接收數(shù)據(jù)進(jìn)行聚焦變換,得到單一頻率點(diǎn)的數(shù)據(jù)協(xié)方差陣;利用常規(guī)的空間譜 估計(jì)方法估計(jì)信號(hào)入射方向。 預(yù)期目標(biāo): 1. 掌握智能天線和陣列信號(hào)處理方面的知識(shí); 2.掌握 MATLAB 仿真軟件以及基本的編程的基本思路; 3.掌握寬帶聚焦矩陣算法中的 RSS算法及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并用軟件進(jìn)行相關(guān)仿真,分析其性能。 3. 完成本課題的工作方案 先查找有關(guān)本次課題的相關(guān)資料 ,如無(wú)線通信原理 ,空間普估計(jì)理論與算法等方面的書籍 ,學(xué)習(xí)Matlab 編程語(yǔ)言 ,為軟件仿真做好準(zhǔn)備 ,設(shè)計(jì)寬帶聚焦矩陣算法的 RSS 算法 ,并進(jìn)行軟件仿真 ,對(duì)照幾種不同的算法進(jìn)行性能比較 ,寫畢業(yè)論文 ,準(zhǔn)備答辯 . 具體安排如下 : 起 止 時(shí) 間 工 作 內(nèi) 容 1 月 3 日至 3 月 1 日 調(diào)研并查找陣列信號(hào)處理方面的資料 3 月 2 日至 3 月 15 日 學(xué)習(xí) Matlab 等編程語(yǔ)言,掌握基本的編程思路 3 月 16 日至 4月 10 日 熟悉和掌握本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的理論知識(shí),特別是要掌握寬帶 RSS 算法的原理,為下一階段的軟件仿真做好準(zhǔn)備 4 月 10 日至 5 月 15 日 利用 Matlab 語(yǔ)言進(jìn)行軟件編程,對(duì)算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證 5 月 16 日至 5 月 23 日 撰寫論文,完成論文初稿。 6 月 1 日至 6 月 10 日 準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師 (簽字 ): 曾耀平 20xx 年 03 月 04 日 說(shuō)明: 本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )課題任務(wù)的學(xué)生在畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 正式開始的第 1 周周五之前獨(dú)立撰寫完成,并交指導(dǎo)教師審閱。寬帶信號(hào)在實(shí)際中大量存在,計(jì)算量遠(yuǎn)比窄帶大。 非相干信號(hào)子空間方法( ISM)首先將寬帶信號(hào)在頻域分解為 J 個(gè)窄帶分量,然后在每一個(gè)子帶上直接進(jìn)行窄帶處理,即對(duì)每一個(gè)子帶的譜密度矩陣進(jìn)行特征分解,根據(jù)信號(hào)子空間和噪聲子空間的正交性構(gòu)造空間譜,對(duì)所有子帶的空間譜進(jìn)行平均,最后得到寬帶信號(hào)空間譜估計(jì)。其中的關(guān)鍵在于聚焦矩陣的選擇,不同的選擇對(duì)應(yīng)不同的算法,總的思路就是找出各頻率點(diǎn)某些特征與參考點(diǎn)的特征之間的關(guān)系。 ISM 方法不能解決相干源問(wèn)題,而 RSS 算法不僅提高了估計(jì)性能,而且解決的相干源問(wèn)題。陣列信號(hào)處理是將多個(gè)傳感器設(shè)置在空間的不同位置組成傳感器陣列,并利用這一陣列對(duì)空間信號(hào)場(chǎng)進(jìn)行接收和處理,以提取陣列所接收的信號(hào)及其特征信息,同時(shí)抑制干擾和噪聲或不感興趣的信號(hào)。同時(shí)隨著微電子技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、并行處理技術(shù)的迅猛發(fā)展,陣列信號(hào)處理的理論和實(shí)際應(yīng)用也得到迅速發(fā)展。其主要研究的問(wèn)題是在處理帶寬內(nèi)空間信號(hào)到達(dá)方向( DOA: Direction of Arrival)的問(wèn)題。其主要目標(biāo)是研究提高處理帶寬內(nèi)空間信號(hào) (包括獨(dú)立、部分相關(guān)和相干 )角度的估計(jì)精度、角度分辨力和運(yùn)算速度的各種算法。 本文利用矩陣奇異值分解的性質(zhì),對(duì)旋轉(zhuǎn)信號(hào)子空間寬帶測(cè)向算法中聚焦矩陣的計(jì)算方法進(jìn)行修正,從而給出了一種簡(jiǎn)便的聚焦矩陣計(jì)算方法一 RSS 算法,該算法可以大大減小運(yùn)算量,與傳統(tǒng)的 DOA 估計(jì)算法相比, RSS 算法在方向估計(jì)精度、分辨率和相干測(cè)向性能等方面都獲得了較大提高。波達(dá)方向估計(jì)( DOA)作為陣列信號(hào)處理的一個(gè)重要內(nèi)容,主要是通過(guò)觀測(cè)的陣列數(shù)據(jù)提取同時(shí)處于空間某一區(qū)域多個(gè)信號(hào)的空間位置及方位信息 。但是隨著空間電磁環(huán)境日趨復(fù)雜化,信號(hào)形式逐漸多樣化,信號(hào)密度日漸增大,信號(hào)頻率分布范圍也不斷拓寬,使信號(hào)在空域和頻域上分布范圍和密度大大增加,窄帶陣列探測(cè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)也逐漸顯示出來(lái)。 就波達(dá)方向( DOA)估計(jì)技術(shù)的發(fā)展而言,目前對(duì)于窄帶信號(hào)的處理算法已經(jīng)相當(dāng)成熟,但對(duì)寬帶信號(hào)的處理卻仍存在許多不足。因此,對(duì)寬帶信號(hào)的測(cè)向研究就成為了炙手可熱的話題。 從 20世紀(jì) 70年代末開始,在空間譜估計(jì)方面涌現(xiàn)了大量的研究成果和文獻(xiàn),其中以多重信號(hào)分類( MUSIC)算法最為突出,它實(shí)現(xiàn)了向現(xiàn)代超分辨測(cè)向技術(shù)的飛躍, MUSIC 算法的提出也促進(jìn)了特征子空間類算法的興起。子空間分解類算法就是利用兩個(gè)子空間的正交特性構(gòu)造出 “針狀 ”空間譜峰,從而大大提高算法的分辨力。這些算法還在被進(jìn)一步的發(fā)展和改進(jìn)。陣列信號(hào)處理是指將多個(gè)傳感器放置在空 間的不同位置而組成的傳感器陣列,
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