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利用MUSIC算法实现基于圆阵的二维测角
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更新于2023-03-03
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空间谱估计是阵列信号处理最主要的两个研究方向之一,在过去三十年得到了蓬勃发现,理论日趋成熟。而MUSIC算法又是空间谱估计中最为经典的算法,为许多工程项目所采用。 本文首先对空间谱估计的基本原理进行了详细的论述,并在此基础上利用MUSIC算法实现了基于圆阵的二维测角。 然后,在算法性能评估方面,本文提出了一套评估方法,并对该方法的无偏性进行了验证。利用这套评估方法,分别讨论了在单目标和双目标两种情况下,幅相误差、信噪比、阵面孔径、阵元数、信源位置及采样点数等参数对于测角结果的影响,并重点考察了双目标情况下这些参数对分辨力及分辨精度的影响。 此外,本文还对信号之间的相关性对测角结果的影响程度做了一定的研究。在此基础上,形成了对MUSIC算法的一个比较系统的性能评估。
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哈尔滨工业大学(威海)本科毕业设计(论文)
摘 要
空间谱估计是阵列信号处理最主要的两个研究方向之一,在过去三十
年得到了蓬勃发现,理论日趋成熟。而 MUSIC 算法又是空间谱估计中最为
经典的算法,为许多工程项目所采用。
本文首先对空间谱估计的基本原理进行了详细的论述,并在此基础上
利用 MUSIC 算法实现了基于圆阵的二维测角。
然后,在算法性能评估方面,本文提出了一套评估方法,并对该方法
的无偏性进行了验证。利用这套评估方法,分别讨论了在单目标和双目标
两种情况下,幅相误差、信噪比、阵面孔径、阵元数、信源位置及采样点
数等参数对于测角结果的影响,并重点考察了双目标情况下这些参数对分
辨力及分辨精度的影响。
此外,本文还对信号之间的相关性对测角结果的影响程度做了一定的
研究。在此基础上,形成了对 MUSIC 算法的一个比较系统的性能评估。
关键词 空间谱估计;MUSIC 算法;性能评估;二维测角;圆阵
- I -
哈尔滨工业大学(威海)本科毕业设计(论文)
Abstract
Spatial spectral estimation is one of the two main studies in array signal proc-
essing, which in the past three decades has been vigorous development, and the
theory has matured. The MUSIC algorithm is the most classical algorithms in
spatial spectrum estimation, having been used in many projects.
In this paper, the basic principles of spatial spectrum estimation are discussed
in detail, and on this basis two-dimensional angle measurement came true based
on the circular array by the use of the MUSIC algorithm.
For performance evaluation in the algorithm, this paper presents a set of asse-
ssment methods and the method’s unbiasedness verified. With this assessment
method, the influence of parameters on angle-measuring results are discussed in
cases of both a single target and dual target, particularly on the accuracy and pre-
cision of the resolution in the case of dual target, including the amplitude and
phase error, signal to noise ratio, front aperture, the number of array element,
source location, sampling points, etc. In addition, this paper has also researched
the influence of the correlation between signals on angle-measuring results. On
this basis, a systematic performance evaluation of the MUSIC algorithm is
formed.
Key words spatial spectrum estimation MUSIC algorithm performance
analysis two-dimension DOA circle array
- II -
哈尔滨工业大学(威海)本科毕业设计(论文)
目 录
摘 要.......................................................................................................................I
Abstract..................................................................................................................II
第 1 章 绪 论..........................................................................................................5
1.1 课题来源及研究的目的和意义....................................................................5
1.1.1 课题来源....................................................................................................5
1.1.2 研究的目的和意义....................................................................................5
1.2 国内外在该方向的研究现状及分析............................................................5
第 2 章 系统总体方案的设计与实现...................................................................8
第 3 章 脑电信号的获取.......................................................................................9
第 4 章 放大电路的设计与实现.........................................................................10
4.1 脑电电路处理的主要技术指标..................................................................10
4.1.1 高共模抑制比..........................................................................................10
4.1.2 高输入阻抗..............................................................................................10
4.1.3 低噪声,低漂移......................................................................................10
4.2 放大电路设计的基本流程..........................................................................10
4.3 输入缓冲级放大级电路的设计与实现......................................................11
4.4 第二级放大电路的设计与实现..................................................................11
4.5 第三级放大电路的设计与实现..................................................................12
4.6 右脚驱动电路..............................................................................................12
4.7 本章小结......................................................................................................12
第 5 章 滤波电路的设计与实现.........................................................................13
5.1 高通滤波器..................................................................................................13
5.2 50HZ 陷波器................................................................................................13
5.3 低通滤波器..................................................................................................13
5.4 光电隔离电路..............................................................................................13
5.5 本章小结......................................................................................................13
第 6 章 上位机的设计与实现.............................................................................14
6.1 Labview.......................................................................................................14
6.2 本章小结......................................................................................................14
结 论.....................................................................................................................15
- III -
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