非相干寬帶信號(hào)DOA估計(jì)算法實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、寬帶信號(hào)的DOA估計(jì)是陣列信號(hào)處理技術(shù)中重要的研究方向。截止到現(xiàn)在，許多性能優(yōu)秀的算法已經(jīng)被前人們發(fā)現(xiàn)，在這其中引起了學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注的是以經(jīng)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(chǔ)已經(jīng)在工程的各個(gè)領(lǐng)域得到的廣泛的應(yīng)用。正因?yàn)槿绱?，這類算法也派生出很多改進(jìn)算法，展示了強(qiáng)大的生命力。
　　本文首先引入窄帶信號(hào)的DOA估計(jì)的相關(guān)算法以及改進(jìn)算法，重點(diǎn)是對(duì)MUSIC算法及其改進(jìn)算法的討論，并對(duì)窄帶信號(hào)DO

2、A算法進(jìn)行了理論仿真驗(yàn)證。然后分析寬帶信號(hào)DOA估計(jì)算法，由于對(duì)信號(hào)是否相干，可以分為ISM算法和CSM算法，重點(diǎn)關(guān)注ISM算法，分析了ISM算法的幾種改進(jìn)算法。對(duì)寬帶DOA估計(jì)算法進(jìn)行了理論仿真，這一部分構(gòu)成了本論文的DOA估計(jì)實(shí)現(xiàn)研究的理論基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)上述算法的研究，選擇ISM算法為本方案的指導(dǎo)算法。
　　最后，也是本論文的重點(diǎn)部分，完成了ISM算法的硬件實(shí)現(xiàn)方案。本設(shè)計(jì)方案基于FPGA系統(tǒng)，按照實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)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(nèi)部進(jìn)行了小模塊的劃分。以數(shù)據(jù)的流向順序?yàn)樾?，第一個(gè)模塊是FFT模塊，數(shù)據(jù)的位數(shù)為12位，可以實(shí)現(xiàn)16點(diǎn)的FFT；第二個(gè)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(lái)實(shí)現(xiàn)；第三個(gè)模塊是矩陣的實(shí)數(shù)化模塊，采用加法器，除法器以及脈動(dòng)陣列法器來(lái)實(shí)現(xiàn)；第四部分是協(xié)方差矩陣特征值計(jì)算模塊，這一模塊采用JACOBI分解法的思想，對(duì)經(jīng)過(guò)矩陣實(shí)數(shù)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征值的計(jì)算，將這個(gè)實(shí)對(duì)角矩