寬帶源方位估計算法研究.pdf

1、空間譜估計是陣列信號處理的一個重要分支?？臻g譜估計研究的主要目的是估計信號的參數，如載波頻率，波達方向(DOA)等。其中波達方位估計(DOA)多用于雷達、聲納和麥克風陣列語音處理技術，近些年來，在無線通信領域也得到了廣泛的應用。
　　 空間譜估計技術發(fā)展至今，相關的窄帶信號的波達方向(DOA)估計算法已經較為成熟。同時，寬帶信號的波達方位估計算法在諸多領域，如聲源定位，水下信號與信息處理等方面的應用研究逐漸引起了重視。本文以均勻

2、線陣為基礎，對窄帶、寬帶源的方向估計子空間類算法進行了研究，主要研究工作概括如下：
　　 1.對幾種窄帶DOA估計算法：波束形成法、線性預測法、多重信號分類(MUSIC)算法及旋轉不變子空間(ESPRIT)算法進行討論。利用統(tǒng)一的仿真模型對各種算法的估計精度進行了統(tǒng)計分析，并與克拉美-羅界(CRB)進行了比較。
　　 2.簡要推導了寬帶克拉美-羅界(CRB)，并通過計算機仿真驗證了寬帶CRB的特性。結果表明：單目標方位估

3、計的CRB與信噪比成反比且隨著目標方位角的增大而增大；雙目標方位估計的CRB也與信噪比成反比，且隨著目標方位夾角的增加而降低。對寬帶DOA估計算法中的非相干信號子空間算法(ISM)及相干信號子空間算法(CSM)進行研究。提出了一種非相干信號子空間的改進算法，仿真結果表明改進后的ISM算法可以分辨相干寬帶信號；同時，對相干信號子空間算法(CSM)的幾種聚焦矩陣分別進行了仿真實驗，結果表明采用寬帶聚焦算法的分辨能力和估計精度都有優(yōu)于ISM算