強(qiáng)干擾條件下弱信號(hào)DOA估計(jì)算法研究.pdf

1、信號(hào)波達(dá)方向(Direction of Arrival,DOA)估計(jì)是信號(hào)參數(shù)估計(jì)的重要內(nèi)容,在軍、民領(lǐng)域都具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值?？臻g譜估計(jì)算法因?qū)Χ鄠€(gè)入射信號(hào)具有空間超分辨能力而成為DOA估計(jì)的主流算法。但是其中的大多算法只是在入射信號(hào)功率一致時(shí)有效,而當(dāng)空間中強(qiáng)干擾和弱信號(hào)同時(shí)存在時(shí),空間譜估計(jì)算法對(duì)弱信號(hào)的估計(jì)性能下降,甚至失效。在日益復(fù)雜的電子環(huán)境中,強(qiáng)干擾和弱信號(hào)同時(shí)存在的情況是不可避免的,因此對(duì)強(qiáng)干擾存在時(shí)弱信號(hào)DOA估計(jì)

2、的研究具有十分重要的意義。
　　首先,從理論和仿真兩方面研究了入射信號(hào)功率不一致對(duì)MUSIC算法的影響,可以看出強(qiáng)干擾存在時(shí)MUSIC算法對(duì)弱信號(hào)的DOA估計(jì)性能下降,甚至失效?，F(xiàn)有解決強(qiáng)干擾存在時(shí)弱信號(hào)的DOA估計(jì)問題的思路有兩種:一是同時(shí)獲得強(qiáng)干擾和弱信號(hào)DOA估計(jì),代表性算法有RELAX算法、基于噪聲子空間不變性的DOA算法;二是抑制強(qiáng)干擾,然后獲得弱信號(hào)DOA估計(jì),代表性算法有子陣干擾抑制算法、干擾阻塞(Jamming J

3、am Method,JJM)算法。隨后,基于一維均勻線陣對(duì)這四種算法進(jìn)行了仿真研究并比較分析,認(rèn)為JJM算法和基于噪聲子空間不變性的DOA估計(jì)算法對(duì)弱信號(hào)的估計(jì)性能是較為優(yōu)秀的。但是兩種算法存在各自的缺點(diǎn):JJM算法對(duì)陣列形式有要求(要求陣列流型矩陣具有Vandermonde結(jié)構(gòu)),并不適用于任意陣列形式;而基于噪聲子空間不變性的DOA估計(jì)算法不能抑制強(qiáng)干擾。
　　然后,針對(duì)JJM算法和基于噪聲子空間不變性的DOA估計(jì)算法存在的不

4、足,分別提出了改進(jìn)算法:改進(jìn)的JJM(Modified-JJM,M-JJM)算法和噪聲子空間不變性改進(jìn)算法。M-JJM算法進(jìn)行DOA估計(jì)時(shí),要求陣列是由兩個(gè)或兩個(gè)以上相同的子陣(子陣的陣列形式?jīng)]有限制)組成的。該算法通過子陣間的聯(lián)合處理實(shí)現(xiàn)抑制干擾的目的。噪聲子空間不變性改進(jìn)算法利用強(qiáng)干擾子空間的基向量構(gòu)造的變換矩陣對(duì)搜索導(dǎo)向矢量進(jìn)行處理,而使算法具有抑制強(qiáng)干擾的能力。最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩種算法的有效性和可行性。
　　另外,M