智能天線陣列信號(hào)處理算法研究.pdf

1、針對(duì)智能天線領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)——波達(dá)方向估計(jì)、信源歸屬（多徑傳播下哪些多徑信號(hào)屬于哪個(gè)信號(hào)發(fā)射源）估算算法及自適應(yīng)濾波算法中存在的精度不高、低信噪比環(huán)境下算法性能急劇衰落及收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差難以調(diào)和等問(wèn)題，本文進(jìn)行了有益的探索，對(duì)均勻圓陣相干信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)算法、循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)下的信源歸屬估算算法及自適應(yīng)濾波變步長(zhǎng)LMS算法對(duì)智能天線陣列信號(hào)處理算法展開(kāi)了研究，主要工作概述如下:
　　1、針對(duì)提高均勻圓陣接收信號(hào)波達(dá)方向(Direct

2、ion OfArrival，DOA)判定算法的精度，本文算法將接收信號(hào)數(shù)學(xué)模型在Z軸和X軸方向分別進(jìn)行虛擬平移，構(gòu)造兩個(gè)包含接收信號(hào)DOA信息的滿秩Toeplitz矩陣，達(dá)到相干信號(hào)解相干的目的。先后根據(jù)Z軸、X軸方向旋轉(zhuǎn)因子特性的不同，先得出信號(hào)俯仰角的估計(jì)值，再得出方位角的估計(jì)值，完成二維波達(dá)方向的判定。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法對(duì)于相干信號(hào)DOA判定的正確性，而且對(duì)于強(qiáng)相干和低信噪比的入射信號(hào)DOA也能有效區(qū)分和判定。
　　2、在

3、多徑信號(hào)波達(dá)方向已知的情況下，提出了一種基于多循環(huán)頻率時(shí)延估計(jì)的信源歸屬估算算法。因?yàn)樾旁礆w屬估算和多徑信號(hào)的時(shí)延估算息息相關(guān)，為了提高信源歸屬算法的性能，首先提出了一種基于多循環(huán)頻率線性加權(quán)循環(huán)相關(guān)函數(shù)的時(shí)延估計(jì)算法，該時(shí)延估算算法通過(guò)對(duì)其它循環(huán)頻率中有用信號(hào)的利用，解決了傳統(tǒng)單循環(huán)頻率時(shí)延估算算法中低精度的難點(diǎn)，進(jìn)而提高了信源歸屬算法的精度。仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析了該算法的各項(xiàng)性能，驗(yàn)證了該算法的有效性和高效性。
　　3、在信號(hào)波

4、達(dá)方向已知的情況下，提出了一種基于修正后的正割余弦積分函數(shù)的變步長(zhǎng)LMS(Least Mean Square)算法。該算法針對(duì)調(diào)和LMS算法中收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差之間的矛盾，利用誤差相關(guān)值調(diào)節(jié)LMS算法中的參數(shù)，使得算法在迭代初期有一個(gè)比較大的步長(zhǎng)，以確保較快的收斂速度，而在算法進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，有一個(gè)比較小的步長(zhǎng)，確保較小的失調(diào)誤差，在收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差之間達(dá)到了一個(gè)相對(duì)比較好的平衡。通過(guò)理論分析和MATLAB實(shí)驗(yàn)仿真，其結(jié)果表明，新的變步長(zhǎng)