超多寬帶源的DOA估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、超分辨波達(dá)方向(Direction-Of-Arrival，DOA)估計(jì)是空間譜估計(jì)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)，其優(yōu)越的角度估計(jì)性能和廣闊的應(yīng)用前景引起了人們極大的興趣。過去大多數(shù)超分辨DOA估計(jì)技術(shù)都是在理想環(huán)境下進(jìn)行的，然而在實(shí)際環(huán)境中，由于超多源和（或）寬帶源的存在，導(dǎo)致大多數(shù)超分辨DOA估計(jì)算法的性能迅速下降，甚至完全失效。本文圍繞超多源和寬帶源的超分辨DOA估計(jì)問題，重點(diǎn)研究了以下幾方面內(nèi)容:
　　1.梳理了經(jīng)典的超分辨DOA估計(jì)算

2、法，且著重介紹了部分降低計(jì)算復(fù)雜度和搜尋最優(yōu)稀疏解的方式方法。實(shí)驗(yàn)表明:兩大類算法都能夠?qū)崿F(xiàn)超分辨DOA估計(jì)。在信噪比較高的環(huán)境中，稀疏表示類算法不但在空間分辨率和估計(jì)精度上優(yōu)于子空間類算法，而且對(duì)源的相關(guān)性沒有要求;子空間類算法的計(jì)算復(fù)雜度較低，在低信噪比環(huán)境下的抗噪性能相對(duì)較強(qiáng)。
　　2.為了打破超多源環(huán)境中子空間類算法失效的窘境，本文提出一種基于新虛擬孔徑擴(kuò)展技術(shù)的DOA估計(jì)算法(VAE-FOCUSS)。算法首先利用特殊篩選

3、矩陣去除類協(xié)方差矩陣中的冗余，然后通過矢量化和鏡像陣列構(gòu)建包括虛擬陣元在內(nèi)的擴(kuò)展陣列。最后利用FOCUSS算法實(shí)現(xiàn)入射信號(hào)的DOA估計(jì)。其中，擴(kuò)展陣列的總陣元數(shù)幾乎是真實(shí)物理陣元數(shù)的四倍，這恰恰也是大部分其它技術(shù)所不可比擬的。仿真實(shí)驗(yàn)說明VAE-FOCUSS算法在適宜的快拍數(shù)下，具有較高的估計(jì)精確度和對(duì)低信噪比環(huán)境的適應(yīng)能力。
　　3.子空間的正交性會(huì)隨著源相關(guān)性的加強(qiáng)而逐漸衰減。至源相干時(shí)，正交性將完全消失。針對(duì)這種情況我們?cè)赥