多維參數(shù)估計(jì)的快速算法研究.pdf

1、利用平面陣列估計(jì)多信號(hào)的二維DOA(Direction-of-Arrival)參數(shù)在許多軍事及國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有重要作用,比如聲吶,雷達(dá)和通信等。由于二維DOA維數(shù)的增加,DOA估計(jì)過程的計(jì)算量主要受陣列結(jié)構(gòu)以及對(duì)估計(jì)的俯仰角和方位角配對(duì)的影響,然而傳統(tǒng)的配對(duì)算法主要是通過二維搜索和求解非線性優(yōu)化問題得到的,計(jì)算比較復(fù)雜。因此本文圍繞算法的計(jì)算量等問題,主要研究基于L陣的二維DOA參數(shù)估計(jì)算法,重點(diǎn)研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
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2、、研究了陣列的接收模型,以及各種平面陣列天線的延遲和相位計(jì)算的區(qū)別;同時(shí)簡(jiǎn)單介紹了MUSIC(Multiple Signal Classification)算法、ESPRIT(Estimate Signal Parameters via Rotational Invariant Techniques)算法、PM(Propagator Method)算法和MSWF(Multi-Stage Wiener Filter)算法,對(duì)上述1-D D

3、OA估計(jì)算法進(jìn)行對(duì)比仿真,分析了上述算法計(jì)算復(fù)雜度和角度估計(jì)的性能,同時(shí)指出了在1-D DOA估計(jì)算法中減少算法計(jì)算量的實(shí)現(xiàn)方法。
　　2、研究了利用L陣來(lái)估計(jì)窄帶信號(hào)二維到達(dá)角的算法,包括利用自相關(guān)矩陣的修正的PM和CCM-ESPRIT(Cross-Correlation Matrix based on ESPRIT)算法,以及利用互相關(guān)矩陣的 JSVD( Joint Singular Value Decomposition)和

4、 CODE(Computationally efficient cross-correlation based2-D DOA Estimation)算法,對(duì)上述算法的由來(lái)以及性能給出了解釋并分析每個(gè)算法的計(jì)算復(fù)雜度,同時(shí)關(guān)注了在算法中存在的問題;最后提出了一種利用MSWF快速估計(jì)特征子空間的算法,該算法針對(duì)互相關(guān)矩陣進(jìn)行角度估計(jì),無(wú)需譜峰搜索和 SVD,計(jì)算復(fù)雜度較低,同時(shí)算法可自行配對(duì),算法的實(shí)時(shí)性較好,有利于工程應(yīng)用。
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5、、針對(duì)寬帶線性調(diào)頻信號(hào)(Linear Frequency Modulation,LFM)的多維參數(shù)估計(jì),以及LFM信號(hào)在分?jǐn)?shù)階傅里葉變換(Fractional Fourier Transform,FRFT)的特性,使用分?jǐn)?shù)階傅里葉變換估計(jì)出初始頻率和調(diào)頻斜率;同時(shí)在LFM信號(hào)的解線調(diào)FRFT域上提出了利用PM和MSWF估計(jì)DOA的快速算法,上述算法無(wú)需EVD(Eigen-Value Decomposition)或SVD,雖然估計(jì)角度精度