寬帶OFDM信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)方法.pdf

1、正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技術(shù)因頻譜利用率高、抗頻率選擇性衰落等特點(diǎn)，備受陣列信號(hào)處理的研究人員的關(guān)注。如何高效估計(jì)寬帶 OFDM信號(hào)的波達(dá)方向（Direction-of-Arrival, DOA），成為信號(hào)處理中的一個(gè)新課題。由于OFDM信號(hào)對(duì)頻偏很敏感，因此本文圍繞有無頻偏這點(diǎn)對(duì)寬帶OFDM信號(hào)的DOA估計(jì)做了探索性和創(chuàng)新性的研究。內(nèi)容如下：

2、　　1、詳細(xì)研究了當(dāng)不存在頻偏時(shí)，現(xiàn)有的估計(jì)寬帶OFDM信號(hào)的DOA的算法的原理和缺陷。非相干信號(hào)子空間法（Incoherent Signal-Subspace Method, ISM）在各個(gè)頻率處只用到了信號(hào)的部分信息，所以其估計(jì)性能并不理想，同時(shí)該算法利用了MUSIC算法的思想，所以不能估計(jì)相干信源的DOA。修正的ISM算法對(duì)每個(gè)子窄帶進(jìn)行去相關(guān)運(yùn)算，雖然在性能上優(yōu)于ISM算法，而且在一定條件下能估計(jì)出相干信號(hào)的DOA。但是，修正的

3、ISM算法同樣在各個(gè)頻率處只用到了信號(hào)的部分信息，所以，性能還是有待提高。相干信號(hào)子空間法（Coherent Signal-Subsp-ace Method, CSM）雖然能充分利用各個(gè)頻點(diǎn)處的數(shù)據(jù)，不僅在性能上優(yōu)于ISM算法和修正的ISM算法，而且也能分辨出相干信源。但是，CSM算法的缺陷是：參考頻點(diǎn)處的陣列流型與聚焦后的陣列流型之間存在一定的誤差，所以性能仍然有待提高。
　　2、當(dāng)處理的噪聲是色噪聲而非白噪聲時(shí)，CSM算法需要

4、進(jìn)行預(yù)白化處理，否則會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的DOA估計(jì)的誤差變大。針對(duì)這個(gè)問題，推導(dǎo)出一種基于四階累積量的新方法，該算法利用四階累積量的特性能抑制色噪聲的影響，提高估計(jì)性能，同時(shí)利用稀疏重構(gòu)的思想解決相干信源的DOA估計(jì)問題。
　　3、詳細(xì)分析了頻偏對(duì)OFDM符號(hào)和DOA估計(jì)的影響。理論推導(dǎo)和仿真結(jié)果表明：頻偏使OFDM接收信號(hào)的幅度衰減了，而噪聲的幅度不受影響，進(jìn)而導(dǎo)致信噪比降低，最終導(dǎo)致估計(jì)的DOA的性能下降。針對(duì)這個(gè)問題，給出了一個(gè)解決