一種均勻線陣下寬帶DOA估計(jì)算法

摘 要：為了解決雷達(dá)和通信中寬帶信號(hào)的定位問題，并提高定位精度，本文提出了一種均勻線陣下的DOA估計(jì)方法，該方法以快速傅里葉變換為依據(jù)，利用窄帶多重信號(hào)分類（MUSIC）算法的原理，將寬帶信號(hào)分解為多頻帶的窄帶信號(hào)，然后對(duì)每個(gè)頻帶進(jìn)行窄帶信號(hào)DOA估計(jì)，獲得信號(hào)角度，最后將多重信號(hào)角度估計(jì)組合得到寬帶信號(hào)的方位角和俯仰角。經(jīng)過理論推導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證，證明該算法具有高精確定位及全向測(cè)向的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：波達(dá)方向估計(jì)；多重信號(hào)分類算法；子空間處理

1 引言

本文是在MUSIC算法的基礎(chǔ)上，提出了一種寬帶信號(hào)的超分辨子空間算法[1-2]。該算法不需要構(gòu)造聚焦矩陣， 也能分辨寬帶信源， 并且運(yùn)算量較小，可以很好地對(duì)寬帶相干信號(hào)進(jìn)行DOA估計(jì)[3-5]。

2 信號(hào)模型

3 改進(jìn)的寬帶信號(hào)MUSIC算法

MUSIC算法是基于理想條件下信號(hào)空間與噪聲空間的正交性得出來的，本算法的原理是把寬帶信號(hào)各頻率分量的信號(hào)子空間“聚焦”同一頻率的信號(hào)子空間，再對(duì)各窄帶的互譜密度矩陣進(jìn)行頻域求平均，使用窄帶子空間法獲得高分辨的寬帶DOA 估計(jì)。

均勻線陣下寬帶信號(hào)MUSIC算法步驟歸納如下：

4 計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果

通過仿真可以看出，當(dāng)信號(hào)為寬帶信號(hào)時(shí)，此算法能夠?qū)臻g中的寬帶信號(hào)進(jìn)行波達(dá)方向估計(jì)，但是隨著帶寬的變大其精度會(huì)受到一定的干擾，因此，此算法仍需后期改進(jìn)。

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