基于單快拍的相干信號(hào)DOA估計(jì)研究.pdf

1、智能天線的應(yīng)用引入了空分多址技術(shù)(SDMA)，為解決信號(hào)衰落、時(shí)延擴(kuò)展、多譜勒頻移、共信道干擾等問題提供了一種新的思路與努力方向。DOA估計(jì)作為智能天線的關(guān)鍵技術(shù)，是移動(dòng)通信領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。其性能優(yōu)劣取決于其實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性，本文基于采樣快拍數(shù)的角度對(duì)DOA估計(jì)進(jìn)行研究，改善DOA估計(jì)的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性。通過大量的理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)，提出了三種DOA估計(jì)方法:
　　 1.針對(duì)低信噪比環(huán)境下，基于單快拍的相干信號(hào)DOA估計(jì)算法的估

2、計(jì)誤差較大的問題，提出了一種改進(jìn)算法。該算法首先構(gòu)造一個(gè)不受信號(hào)相關(guān)性影響的Toeplitz矩陣，然后對(duì)該矩陣進(jìn)行協(xié)方差處理，從而降低信噪比對(duì)矩陣的影響，降低了低信噪比環(huán)境下的DOA估計(jì)的估計(jì)誤差。
　　 2.針對(duì)相干信號(hào)DOA估計(jì)問題，提出了一種單快拍ESPRIT算法。該算法利用單快拍數(shù)據(jù)構(gòu)造兩個(gè)具有平移不變性且不受信號(hào)相關(guān)性影響的Toeplitz矩陣，根據(jù)ESPRIT算法思想，實(shí)現(xiàn)對(duì)相干信號(hào)的DOA估計(jì)。相比已有需要進(jìn)行兩次

3、特征值分解的單快拍ESPRIT算法，該算法只需一次特征值分解，進(jìn)一步降低了運(yùn)算量，精確度與原有單快拍ESPRIT算法相當(dāng)。
　　 3.歸納了DOA估計(jì)誤差一定時(shí)，MUSIC算法與ESPRIT算法所需的最佳快拍數(shù)隨SNR的變化規(guī)律，提出一種自適應(yīng)快拍DOA估計(jì)算法。首先，基于MUSIC算法和ESPRIT算法，對(duì)采樣快拍、估計(jì)誤差與信噪比(SNR)之間的關(guān)系進(jìn)行研究分析，得到估計(jì)誤差一定時(shí)，最佳采樣快拍隨信噪比變化規(guī)律;然后，依據(jù)此