针对相干信源的波达方向(direction of arrival,DOA)估计问题,传统的空间平滑算法通过减小阵列孔径来解相干,导致估计精度降低。本文以相干分布源为研究对象,首先通过扩展共轭虚拟阵列增大阵列孔径,使用Toeplitz算法进行预估计,根据预...针对相干信源的波达方向(direction of arrival,DOA)估计问题,传统的空间平滑算法通过减小阵列孔径来解相干,导致估计精度降低。本文以相干分布源为研究对象,首先通过扩展共轭虚拟阵列增大阵列孔径,使用Toeplitz算法进行预估计,根据预估计值构建加权矩阵,通过二次加权空间平滑恢复协方差矩阵的秩,消除信号的相干性,结合传播因子算法估计得到目标信源的入射角度。该算法充分利用子阵输出的自相关和互相关信息,改善了阵列孔径带来的精度影响。仿真结果表明,所提算法对相干信源具有良好的分辨能力和估计精度,在低信噪比时鲁棒性较好。展开更多
针对Music-like方法能很好地扩展阵列孔径,但计算量较大的问题,提出了一种虚拟阵列扩展的新方法。该方法基于四阶累积量孔径扩展的性质,由实际阵元的坐标与方向矢量直接计算出虚拟阵元的坐标与方向矢量,利用两种阵元坐标之间的关系构造...针对Music-like方法能很好地扩展阵列孔径,但计算量较大的问题,提出了一种虚拟阵列扩展的新方法。该方法基于四阶累积量孔径扩展的性质,由实际阵元的坐标与方向矢量直接计算出虚拟阵元的坐标与方向矢量,利用两种阵元坐标之间的关系构造四阶协方差矩阵,运用MUSIC(Mu ltip le S ignal C lassification)算法对非高斯独立信号源进行DOA(D irection of Arrival)估计。该方法在任意阵列的情况下,对非高斯独立信号源进行一维与二维DOA估计,均能准确估计出多于实际阵元数目的方向角与仰角。实验表明,对一N元阵列,该方法最多能够扩展N2-N+1个虚拟阵元,能够估计出N2-N个非高斯独立信源,提高了阵列的空间分辨能力,有效抑制了高斯噪声的干扰,减少了高阶累积量协方差矩阵的计算量。展开更多
针对二维L型阵列参数估计过程中,由于低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)及小快拍数的不理想条件,使得传播算子算法(propagation method,PM)角度估计不准确,提出一种基于阵列扩展的改进PM算法的二维波达方向(direction of arrival,DOA...针对二维L型阵列参数估计过程中,由于低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)及小快拍数的不理想条件,使得传播算子算法(propagation method,PM)角度估计不准确,提出一种基于阵列扩展的改进PM算法的二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法.该方法利用阵列的平移不变特性,对协方差矩阵进行扩展重排,并由此扩展协方差矩阵估计得到传播算子,将传播算子分块得到和阵列流型的新关系,进一步提高了估计性能,然后通过快速配对法实现俯仰角和方位角的配对,进而实现角度的精确估计.与现有的算法相比,该方法更适用于低SNR及小快拍数的情况,而且角度估计准确,无须谱搜索,工程应用价值更高.仿真结果显示了本文算法有较好的二维DOA估计性能.展开更多
文摘针对相干信源的波达方向(direction of arrival,DOA)估计问题,传统的空间平滑算法通过减小阵列孔径来解相干,导致估计精度降低。本文以相干分布源为研究对象,首先通过扩展共轭虚拟阵列增大阵列孔径,使用Toeplitz算法进行预估计,根据预估计值构建加权矩阵,通过二次加权空间平滑恢复协方差矩阵的秩,消除信号的相干性,结合传播因子算法估计得到目标信源的入射角度。该算法充分利用子阵输出的自相关和互相关信息,改善了阵列孔径带来的精度影响。仿真结果表明,所提算法对相干信源具有良好的分辨能力和估计精度,在低信噪比时鲁棒性较好。
文摘针对Music-like方法能很好地扩展阵列孔径,但计算量较大的问题,提出了一种虚拟阵列扩展的新方法。该方法基于四阶累积量孔径扩展的性质,由实际阵元的坐标与方向矢量直接计算出虚拟阵元的坐标与方向矢量,利用两种阵元坐标之间的关系构造四阶协方差矩阵,运用MUSIC(Mu ltip le S ignal C lassification)算法对非高斯独立信号源进行DOA(D irection of Arrival)估计。该方法在任意阵列的情况下,对非高斯独立信号源进行一维与二维DOA估计,均能准确估计出多于实际阵元数目的方向角与仰角。实验表明,对一N元阵列,该方法最多能够扩展N2-N+1个虚拟阵元,能够估计出N2-N个非高斯独立信源,提高了阵列的空间分辨能力,有效抑制了高斯噪声的干扰,减少了高阶累积量协方差矩阵的计算量。
文摘针对二维L型阵列参数估计过程中,由于低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)及小快拍数的不理想条件,使得传播算子算法(propagation method,PM)角度估计不准确,提出一种基于阵列扩展的改进PM算法的二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法.该方法利用阵列的平移不变特性,对协方差矩阵进行扩展重排,并由此扩展协方差矩阵估计得到传播算子,将传播算子分块得到和阵列流型的新关系,进一步提高了估计性能,然后通过快速配对法实现俯仰角和方位角的配对,进而实现角度的精确估计.与现有的算法相比,该方法更适用于低SNR及小快拍数的情况,而且角度估计准确,无须谱搜索,工程应用价值更高.仿真结果显示了本文算法有较好的二维DOA估计性能.