OFDM信號空間測向技術研究.pdf

1、正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）是一種效率很高的多載波調制技術。因其具有抗頻率選擇性衰落、頻譜利用率高等特點，所以備受陣列信號處理方向的研究人員關注。如何有效地估計OFDM信號的來波方向，已成為陣列信號處理中一個新的研究方向。本文考慮實際工程應用的需求，主要圍繞非均勻噪聲情況下和欠定情況下的OFDM信號波達方向估計問題展開研究，具體研究內容如下：
　　1

2、、研究了現(xiàn)有的一些寬帶信號空間測向算法。如ISM算法、修正的ISM算法以及CSM算法。通過對這些算法進行推導和仿真分析，可知這些算法只適用于信源數(shù)小于陣元數(shù)情況下的空間測向。且當天線陣元噪聲為非均勻噪聲時，這些算法都會產(chǎn)生性能惡化。這為后續(xù)研究OFDM信號波達方向估計算法提供了理論基礎和參考依據(jù)。
　　2、針對非均勻噪聲背景下，一些經(jīng)典的測向算法可能會產(chǎn)生估計偏差增大、角度分辨率下降以及出現(xiàn)偽峰等問題，提出了基于MUSIC-Lik

3、e算法的OFDM信號空間測向算法。該算法先利用虛擬陣列平移方法進行解相關處理，再通過波束形成技術以及拉格朗日乘子法技術，求出每個子窄帶的最優(yōu)空域濾波器的權向量，最后利用加權求平均運算得到測向的空間譜。仿真結果表明，該算法不僅在非均勻噪聲背景有較好的估計精度，而且能估計出相干信號。此外，該算法實現(xiàn)了信源未知條件下的空間測向，且不依賴于子空間分解。這就避免了因錯誤估計信源數(shù)而對OFDM信號波達方向估計性能產(chǎn)生的影響，提高了信號波達方向估計的

4、分辨率。
　　3、針對欠定情況下，即信源數(shù)大于陣元數(shù)，大多數(shù)現(xiàn)有的算法（如ISM算法等）不能估計出目標的波達方向的問題，提出了基于稀疏重構的Khatri-Rao子空間OFDM信號空間測向算法。該算法首先針對二階嵌套陣列提出了一種改進的嵌套陣列用于提高陣列的自由度；然后結合Khatri-Rao積構造一個新的虛擬陣列流形矩陣；最后利用稀疏重構算法進行空間測向。仿真結果表明，基于稀疏重構的KR子空間OFDM信號空間測向算法可以在欠定和非