智能天線系統(tǒng)下波達(dá)方向估計(jì)算法及其FPGA設(shè)計(jì).pdf

1、智能天線技術(shù)是3G移動(dòng)通信技術(shù)的重要組成部分，也在軍用和民用領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用，如移動(dòng)通信、電子對(duì)抗、參數(shù)估計(jì)、信號(hào)識(shí)別等。智能天線的一項(xiàng)核心技術(shù)是波達(dá)方向(Direction of Arrival，DOA)估計(jì)，而信號(hào)子空間法又是DOA估計(jì)中重要的一種，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，出現(xiàn)了大量性能優(yōu)異的算法，如:MUSIC(MultipleSIgnal Classification)、ESPRIT(Estimation of Signal Par

2、ameters via RotationalInvariance Technique)等。在各種子空間算法中，R.O.Schmidt提出的MUSIC算法是一類較為經(jīng)典的算法，但因其不能分辨相干信號(hào)且計(jì)算量大，在實(shí)際應(yīng)用中遇到很多問(wèn)題，因此如何找到一種改進(jìn)算法，并完成算法的快速實(shí)現(xiàn)具有十分重要的意義。
　　 本文首先研究MUSIC算法及其相關(guān)的改進(jìn)算法，接著引出能夠處理相干信號(hào)的前向平滑MUSIC算法，并提出其FPGA設(shè)計(jì)方案。主

3、要在6陣元均勻直線陣下，研究前向平滑MUSIC算法的FPGA實(shí)現(xiàn)問(wèn)題:
　　 (1)本文針對(duì)現(xiàn)目前達(dá)波方向估計(jì)算法，主要研究了傳統(tǒng)DOA估計(jì)方法和MUSIC算法，通過(guò)仿真分析對(duì)比幾種算法的性能，并選取前向平滑MUSIC算法進(jìn)行具體的FPGA設(shè)計(jì)。
　　 (2)本文針對(duì)算法平滑處理的特性，提出自相關(guān)矩陣模塊的設(shè)計(jì)方案，用FPGA實(shí)現(xiàn)前向平滑。
　　 (3)本文針對(duì)現(xiàn)有FPGA實(shí)現(xiàn)特征分解(EVD)算法的不足，結(jié)合J

4、acobi算法并行的優(yōu)點(diǎn)，給出基于改進(jìn)型并行Jacobi算法的FPAG設(shè)計(jì)方案，并驗(yàn)證了EVD模塊進(jìn)行矩陣分解的可行性。
　　 (4)本文通過(guò)引入索引值Index的方法，量化搜索角度并確定其搜索步長(zhǎng)，使用比較單元完成偽譜值搜索，達(dá)到對(duì)來(lái)波信號(hào)進(jìn)行DOA估計(jì)的目的。
　　 (5)本文提出了前向平滑MUSIC算法三個(gè)內(nèi)部模塊的FPGA設(shè)計(jì)方案，并給出三個(gè)模塊的頂層模塊圖和內(nèi)部核心算法電路圖，本文在QuartusⅡ平臺(tái)下，完成