二維DOA估計(jì)的高速并行實(shí)現(xiàn).pdf

1、陣列信號處理是信號處理的一個分支，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲納及通信等領(lǐng)域，通過對信號在時間和空間上同時進(jìn)行采樣和處理，可以更加充分地提取信號中的信息，DOA估計(jì)和波束形成技術(shù)就是陣列信號處理的兩個重要方面，對信號來向(DOA)的估計(jì)是空間譜估計(jì)研究的主要問題?？臻g譜估計(jì)的算法大致分兩大類：一是基于極大似然估計(jì)和最大后驗(yàn)概率估計(jì)統(tǒng)計(jì)理論的算法，包括：極大似然估計(jì)法(ML)、最大熵法等；另一類是基于對協(xié)方差矩陣進(jìn)行子空間分解或投影的算法，包括：矢

2、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(jīng)典的空間譜估計(jì)主流算法，具有超強(qiáng)的分辨性能，但它無法實(shí)現(xiàn)對相干信號進(jìn)行測向分辨。極大似然估計(jì)算法能夠?qū)ο喔尚盘栐催M(jìn)行測向估計(jì)，但其運(yùn)算量過于龐大，阻礙算法在實(shí)踐中的應(yīng)用。 對信號源的DOA估計(jì)大多是基于直線陣的研究，由于線陣的局限性，只能進(jìn)行方位角估計(jì)；立體陣可同時提供全方位的方位角和俯仰角信息，測向精度幾乎與波到達(dá)方位角無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，且在高仰角時可得

3、到比平面陣更好的角分辨率。 本文采用立體六元陣進(jìn)行測向，在非相干信號源條件下，采用MUSIC算法進(jìn)行DOA估計(jì)，采用基于信息論原理MDL準(zhǔn)則或者AIC準(zhǔn)則判斷信號源數(shù)目，通過對陣列流形的研究，指出基于圓陣的陣列流形具有的某種對稱性，利用該對稱性來降低運(yùn)算量，并且通過對算法的研究，提出用維數(shù)較小的信號子空間或噪聲子空間來計(jì)算空間譜，進(jìn)一步減小MUSIC算法運(yùn)算量；在兩相干信號源條件下，使用MUSIC算法先求得結(jié)果，用此結(jié)果作為ML