寬帶信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)算法研究.pdf

1、空間譜估計(jì)是陣列信號(hào)處理的主要研究方向之一，它著重研究空間多傳感器陣列所構(gòu)成的處理系統(tǒng)對(duì)感興趣的空間信號(hào)的多種參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)的能力，其主要目的是估計(jì)信號(hào)的空域參數(shù)或信源位置，在雷達(dá)、通信、聲吶等眾多領(lǐng)域有極為廣闊的應(yīng)用前景。 到目前為止，有關(guān)窄帶信號(hào)的波達(dá)方向(DOA)估計(jì)算法已經(jīng)比較成熟。由于寬帶信號(hào)含有更豐富的信息，有利于目標(biāo)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)，因此針對(duì)寬帶信號(hào)的波達(dá)方向估計(jì)算法的研究具有重要的實(shí)際意義。關(guān)于該方面的研究也越來

2、越多，但是還需進(jìn)一步提高算法的估計(jì)性能。本文以均勻線陣為基礎(chǔ)，對(duì)寬帶信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)算法以及陣列誤差校正問題進(jìn)行了研究，主要研究工作概括如下： 1.研究了經(jīng)典窄帶子空間類高分辨算法，通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)MUSIC算法和ESPRIT算法進(jìn)行了性能分析。研究了適用于寬帶非相干信號(hào)的ISM算法，并改進(jìn)了ISM算法使其可以處理寬帶相干信號(hào)源。 2.針對(duì)實(shí)際中大量存在的寬帶相干信號(hào)，研究了經(jīng)典CSM類算法。該算法的關(guān)鍵問題是聚焦矩陣的構(gòu)

3、造，一般要求有一個(gè)初始方向估計(jì)和預(yù)選的聚焦頻率來確定聚焦矩陣，算法效果易受初選值的影響，通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)幾種算法的估計(jì)性能進(jìn)行了綜合分析和比較。研究了一種不需要方位預(yù)估的差分特征分解法。 3.在CSM算法的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)算法，基于矩陣重構(gòu)的寬帶信號(hào)DOA估計(jì)算法，它把空間平滑算法的原理應(yīng)用到寬帶信號(hào)的方位估計(jì)中去，以減小陣列誤差的影響，仿真結(jié)果表明該算法可以提高陣列解相干信號(hào)的能力，并且具有較高的穩(wěn)定性。 4.研究了寬