假期工作總結
這個暑假是忙碌的,樂在其中。總結一下這一個月的工作成果。
1> 第一階段看了2本書、一些論文,基本理解了DOA無線電測向技術,幾種成熟算法MUSIC\ESPRIT\子空間擬合、高階累積量、寬帶信號測向。
我覺得有可行性的算法只有四維或五維MUSIC 和 平移\旋轉不變子空間。MUSIC算法運算量很大,至少要10個多核高性能DSP協同完成,不過現在看來是可以接受的。平移\旋轉不變子空間 運算量小,但對天線陣列的形狀有特殊要求,更重要的是,算法只在空間域,還沒有研究空間域、極化域、頻域的4維或5維聯合估計,這是未來需要研究的工作之一。
2>第二階段,首先看了之前師兄完成的4維MUSIC算法,修改了一些函數實現(坐標正\反變換、陣列流型、信號發生器、生成導向矢量、計算4維譜、空間角度差函數),不過都是小事。
陣列流型,原先仿真只按一個頻率生成陣列流型,但是我覺得每個信號的頻率是不同的,所以改成了按每個信號頻率生成陣列流型。
信號發生器,仿真信號由一個函數生成,信號形式由參數決定,保證仿真時信號的正確性,功率為1,信號的頻率特性(單音,寬帶,窄帶,基帶)。這些都通過了驗證,并且還驗證了不同采樣率下,信號頻率和信號相關性的關系。
空間角度差函數,之前的實現我沒看懂怎么推導出來的,式子復雜。我用正交變換的方法,加上三余弦公式,得到了一個非常簡單的求地坐標系下,空間兩射線的空間角。
3>對于原實現的一些改進。譜峰搜索算法是我原來覺得最不好的地方,完全是由指標決定參數,而且不能保證在任何情況下譜峰定位的正確性。這個問題困擾了我幾天,終于想到了方法。并且實現了自己原創的多元函數極值點算法。第一天仿真了一維條件下的 快排算法和譜峰搜索。第二天完成了多維條件下的快排算法。并且實驗了二元條件下的譜峰搜索。其他多維空間下的算法是一樣的,很容易推廣。但是,算法有一個缺點,就是必須是串行的。現在已經想到了并行多元函數極值點算法,還沒有實現,這是未來要完成的工作之二。還有特殊算法的優化。
4>完成了之前沒有做的一個算法,信號源估計算法。主要鉆研了一下 基于酉變換的蓋氏圓估計方法,因為這個方法是可以在色噪聲條件下估計信號源的,正則相關算法雖然也能做到,但是運算量大,其他算法則不能在色噪聲條件下估計。蓋氏圓方法看著很好,實際效果隨信號個數是指數下降的。經過很多天的仿真,基本搞清楚了信號半徑,噪聲半徑 與 很多變量的關系(信噪比,信號數,快拍數,空間角的關系),還有平均半徑與第一信號半徑,噪聲半徑,信號數的關系。最終提出了一個,我覺得比較好的計算門限的方法,這個方法可以根據信號數(部分決定第一信號半徑)而調整門限。而論文里的方法,會因為信號數的上升,導致性能更加惡劣。下一步要研究的內容是修正的蓋氏圓方法。
5>這幾天完成了最后的一些內容,寫了自己實現的四維MUSIC算法。未來一段時間內,主要的工作是完善4維搜索和控制方法。這幾天一直在思考四維空間怎么能夠直觀表示出來,終于想到了二維表示方法,現在可以很直觀看到算法的空間分辨率,同理可以直觀看到算法的極化域分辨率。這種方法可以說是意義重大。以后就可以分析 空間角度分辨率,極化域分辨率和各個參數的關系。比現在這樣盲目的測試有意義地多。
第二部分,未來工作安排
第一,完成譜峰搜索的可控優化。 排序算法和極值判斷的融合。排序循環加判斷條件。排序順序先排大,后排小。
第二,并行化譜峰搜索實現。驗證4維中任意一維或多維分割,是否等效于原算法。最重要的是4維搜索先降維成2維時,2維并行譜搜索算法的正確性。
第三,并行譜計算的實現,譜計算的M語言仿C語言的加速方法:導向矢量查表、10°以內,sin(x)與x差距0.5%、
第四,修正的蓋氏圓方法
第五,實值MUSIC算法
第六,4維條件下的ESPRIT算法
增加第七, 研究CPU運算和CUDA. 學習通用并行算法.這個東西有意思.哈哈.
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