OFDM信號(hào)空間測(cè)向技術(shù)研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）是一種效率很高的多載波調(diào)制技術(shù)。因其具有抗頻率選擇性衰落、頻譜利用率高等特點(diǎn)，所以備受陣列信號(hào)處理方向的研究人員關(guān)注。如何有效地估計(jì)OFDM信號(hào)的來(lái)波方向，已成為陣列信號(hào)處理中一個(gè)新的研究方向。本文考慮實(shí)際工程應(yīng)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(hào)波達(dá)方向估計(jì)問(wèn)題展開(kāi)研究，具體研究?jī)?nèi)容如下：
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2、、研究了現(xiàn)有的一些寬帶信號(hào)空間測(cè)向算法。如ISM算法、修正的ISM算法以及CSM算法。通過(guò)對(duì)這些算法進(jìn)行推導(dǎo)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(cè)向。且當(dāng)天線陣元噪聲為非均勻噪聲時(shí)，這些算法都會(huì)產(chǎn)生性能惡化。這為后續(xù)研究OFDM信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)算法提供了理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。
　　2、針對(duì)非均勻噪聲背景下，一些經(jīng)典的測(cè)向算法可能會(huì)產(chǎn)生估計(jì)偏差增大、角度分辨率下降以及出現(xiàn)偽峰等問(wèn)題，提出了基于MUSIC-Lik

3、e算法的OFDM信號(hào)空間測(cè)向算法。該算法先利用虛擬陣列平移方法進(jìn)行解相關(guān)處理，再通過(guò)波束形成技術(shù)以及拉格朗日乘子法技術(shù)，求出每個(gè)子窄帶的最優(yōu)空域?yàn)V波器的權(quán)向量，最后利用加權(quán)求平均運(yùn)算得到測(cè)向的空間譜。仿真結(jié)果表明，該算法不僅在非均勻噪聲背景有較好的估計(jì)精度，而且能估計(jì)出相干信號(hào)。此外，該算法實(shí)現(xiàn)了信源未知條件下的空間測(cè)向，且不依賴(lài)于子空間分解。這就避免了因錯(cuò)誤估計(jì)信源數(shù)而對(duì)OFDM信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)性能產(chǎn)生的影響，提高了信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)的

4、分辨率。
　　3、針對(duì)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(jì)出目標(biāo)的波達(dá)方向的問(wèn)題，提出了基于稀疏重構(gòu)的Khatri-Rao子空間OFDM信號(hào)空間測(cè)向算法。該算法首先針對(duì)二階嵌套陣列提出了一種改進(jìn)的嵌套陣列用于提高陣列的自由度；然后結(jié)合Khatri-Rao積構(gòu)造一個(gè)新的虛擬陣列流形矩陣；最后利用稀疏重構(gòu)算法進(jìn)行空間測(cè)向。仿真結(jié)果表明，基于稀疏重構(gòu)的KR子空間OFDM信號(hào)空間測(cè)向算法可以在欠定和非