阵列信号处理学习小结
1.陣列信號相關基本概念背景
1.1背景:陣列信號處理作為信號處理的一個重要分支,在通信、雷達、聲納、地震勘探、射電和天文領域有廣泛應用和發(fā)展。
1.2概念:將一組傳感器按一定方式布置在空間不同位置上,形成傳感器陣列,用傳感器陣列來接收空間信號,相對于空間分布的場信號采樣,得到空間信號源離散觀測數據。
1.3目的:通過對陣列接收的信號進行處理,增強所需有用信號,抑制無用的干擾和噪聲。并提取有用的信號特征及信號所包含的信息。與傳統的單個定向傳感器相比,傳感器陣列具有靈活的波束控制、較高的信號增益、極強的干擾抑制能力及更高的空間分辨能力等優(yōu)點,這也是近幾十年來陣列信號處理理論得以蓬勃發(fā)展的根本原因。
1.4主要方向:
波束形成技術————使陣列天線方向圖的主瓣指向所需的方向,并將干擾置零。
空間譜估計————對空間信號波達方向的分布進行超分辨估計。
信號源定位—————確定陣列到信源的仰角和方位角,甚至頻率、時延和距離等。
信源分離————確定各個信源發(fā)射的信號波形。各個信源從不同方向到達陣列,這一事實使得這些信號波形得以分離,即使它們在時域和頻域是疊加的。
2.陣列天線模型
2.1接收天線和空間源信號的假設
關于接收天線陣的假設;接收陣列由位于空間已知坐標處的無源陣元按一定的形式排列而成。假設陣元的接收特性僅與其位置有關而與其尺寸無關(認為其是一個點),并且陣元都是全向陣元,增益均相等,相互之間的互耦忽略不計。陣元接收信號時將產生噪聲,假設其為加性高斯白噪聲,各陣元上的噪聲相互統計獨立,且噪聲與信號是統計獨立的。
關于空間源信號的假設∶假設空間信號的傳播介質是均勻且各向同性的,這時空間信號在介質中將按直線傳播;同時假設陣列處于空間信號輻射的遠場中,所以空間源信號到達陣列時可被看作一束平行的平面波,則空間源信號到達陣列各陣元在時間上的不同時延,可由陣列的幾何結構和空間波的來向決定。空間波的來向在三維空間中常用仰角θ和方位角來表征。
此外,在建立陣列信號模型時,還常常要區(qū)分空間源信號是窄帶信號還是寬帶信號。本書討論的大多是窄帶信號。所謂窄帶信號是指相對于信號(復信號)的載頻而言,信號包絡的帶寬很窄(包絡是慢變的)。因此,在同一時刻該類信號對陣列各陣元的不同影響僅僅在于因其到達各陣元的波程不同而導致的相位差異。
3.陣列的基本概念
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今天先看到這兒,明天接著補充。
參考書籍:陣列信號處理及matlab實現
總結
以上是生活随笔為你收集整理的阵列信号处理学习小结的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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