非相干寬帶信號DOA估計算法實現研究.pdf

1、寬帶信號的DOA估計是陣列信號處理技術中重要的研究方向。截止到現在，許多性能優(yōu)秀的算法已經被前人們發(fā)現，在這其中引起了學術界廣泛的關注的是以經典MUSIC算法和ESPRIT算法為代表的子空間類算法，以這類算法為基礎已經在工程的各個領域得到的廣泛的應用。正因為如此，這類算法也派生出很多改進算法，展示了強大的生命力。
　　本文首先引入窄帶信號的DOA估計的相關算法以及改進算法，重點是對MUSIC算法及其改進算法的討論，并對窄帶信號DO

2、A算法進行了理論仿真驗證。然后分析寬帶信號DOA估計算法，由于對信號是否相干，可以分為ISM算法和CSM算法，重點關注ISM算法，分析了ISM算法的幾種改進算法。對寬帶DOA估計算法進行了理論仿真，這一部分構成了本論文的DOA估計實現研究的理論基礎。通過對上述算法的研究，選擇ISM算法為本方案的指導算法。
　　最后，也是本論文的重點部分，完成了ISM算法的硬件實現方案。本設計方案基于FPGA系統(tǒng)，按照實現的功能進行了模塊化的劃分。

3、具體可以劃分為五大模塊，并在大模塊的內部進行了小模塊的劃分。以數據的流向順序為序，第一個模塊是FFT模塊，數據的位數為12位，可以實現16點的FFT；第二個模塊是協(xié)方差矩陣生成模塊，目的是生成協(xié)方差矩陣，采用乘法器，累加器，移位器來實現；第三個模塊是矩陣的實數化模塊，采用加法器，除法器以及脈動陣列法器來實現；第四部分是協(xié)方差矩陣特征值計算模塊，這一模塊采用JACOBI分解法的思想，對經過矩陣實數化后的數據進行特征值的計算，將這個實對角矩