極大似然和MUSIC算法用于DOA估計的DSP實現.pdf

1、在陣列信號處理領域,近十幾年來發(fā)展起來很多波達方向(Direction of-Arrival,DOA)估計的超分辨算法.空間譜估計的算法大致分兩大類:一是基于極大似然估計和最大后驗概率估計統(tǒng)計理論的算法,包括:極大似然估計法(ML)、最大熵法等;另一類是基于對協(xié)方差矩陣進行子空間分解或投影的算法,包括:矢量特征法、多重信號分類法(MUSIC)、投影矩陣法等.其中,MUSIC法是一種經典的空間譜估計主流算法,具有超強的分辨性能,但它無法實

2、現對相干信號進行測向分辨.極大似然估計算法能夠對相干信號源進行測向估計,但卻又有運算量過于龐大的缺點.本文所涉及的空間譜估計測向系統(tǒng),以浮點處理器ADSP21160為測向處理平臺,在非相干信號源情況下利用MUSIC算法完成測向,在相干信號源情況下利用極大似然估計算法和AP(Alternating Projection)疊代法相結合的辦法實現測向.采用基于信息論原理MDL準則或者AIC準則判斷信號源數目.而對復數矩陣的特征分解則先后采用H

3、ouseholder和QR方法.DSP與前端接收機間通過鏈式DMA進行數據傳輸,處理結果經異步串口通信在PC機上顯示出來.上述各種算法的原理、實現步聚及程序流圖都在文中進行了描述.在對方位角和仰角進行二維搜索時,本文提出了"加窗"處理辦法."窗口"為矩形窗,它能保證在二維搜索空間的任何一個"窗口"范圍內最多含有一個來波的角度信息,可以避免估計出來的多個來波方向實際上為同一來波的信息;本文從原理和實驗證實了這種辦法的有效性.本文還介紹了在