窄帶信號DOA估計(jì)算法研究.pdf

1、波達(dá)方向(Direction of Arrival，DOA)估計(jì)是確定若干個信號方位的一種技術(shù)。其本質(zhì)是利用空間中按一定方式排列的傳感器陣列所接收到的信息，按照一定的準(zhǔn)則，估計(jì)出信號相對于陣列的入射角度。DOA估計(jì)是陣列信號處理中的一個基本問題，在無線通信、聲源定位、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、地震學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
　　 本論文主要討論窄帶信號的DOA估計(jì)。按照信號源到陣列距離的遠(yuǎn)近，可分為遠(yuǎn)場信源和近場信源。本文分別研究了遠(yuǎn)場情況、

2、近場情況以及遠(yuǎn)場近場同時存在情況下的窄帶信號DOA估計(jì)算法。
　　 首先，在遠(yuǎn)場源的背景下提出了CSA-Bartlett算法。該算法先利用壓縮抽樣陣列對陣元接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后再運(yùn)用Bartlett算法進(jìn)行DOA估計(jì)。這種方法能減少計(jì)算量，降低硬件復(fù)雜度。雖然對數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮并沒有明顯降低估計(jì)精度和分辨率。
　　 其次，在近場源的背景下提出了一種新的頻率、二維到達(dá)角和距離的四維參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法。算法只需要構(gòu)造四個累

3、積量矩陣兩次特征值分解，即可實(shí)現(xiàn)這四個參數(shù)的估計(jì)，并且不需要峰值搜索和參數(shù)配對。由于采用四階累積量，算法可有效抵抗高斯噪聲的干擾。采用了非對稱的陣列結(jié)構(gòu)，有效的減少了陣列孔徑損失。
　　 最后，在混合信源背景下提出了一種新的基于四階累積量的信源多參數(shù)聯(lián)合估計(jì)方法，可實(shí)現(xiàn)信源頻率、方位及距離的聯(lián)合估計(jì)。該算法無需峰值搜索，適用于任意高斯噪聲環(huán)境，可有效降低陣列孔徑損失。通過選取特定序號陣元上的輸出構(gòu)造四階累積量矩陣，有效地避免了因