寬帶信號高分辨DOA估計算法及降維處理研究.pdf

1、波達方向（DOA）估計是陣列信號處理的重要組成部分，在無線通信、雷達、地震勘探等領域受到越來越廣泛的關注。本文緊密圍繞課題研究背景和目標，在均勻線陣的基礎上著重研究了寬帶信號DOA估計算法及相關降維方法。
　　本文首先對所基于的物理環(huán)境進行假設，討論了影響空間譜估計的因素以及相關評價估計性能的指標，在窄帶信號接收模型的基礎上研究了寬帶信號的頻域模型，并仿真了兩種加權(quán)方式的非相干信號子空間（ISM）算法。其次介紹了相干信號子空間（C

2、SM）方法的基本原理，給出了常見的四種聚焦矩陣的構(gòu)造方法，包括對角聚焦變換方法、旋轉(zhuǎn)信號子空間變換（RSS）算法、信號子空間變換（SST）算法、雙邊相關變換（TCT）算法等。重點研究了TCT算法并對其聚焦矩陣的構(gòu)造方法進行了改進，克服了原算法分辨門限高的問題。再次針對CSM方法需要預估角度的缺點，研究了兩種無需預估的方法----投影子空間正交性測試（TOPS）算法和頻域子空間正交性測試（TOFS）算法，針對TOFS算法各頻點處的協(xié)方差矩

3、陣進行重構(gòu)，提出了一種基于矩陣共軛重構(gòu)的改進TOFS算法，解決了原算法不能處理相干信號的問題。然后研究了兩種DOA估計算法的降維處理方法----多級維納濾波器技術（MSWF）和波束空間預處理方法。將多級維納濾波器技術和波束空間預處理方法引入到改進的TCT算法和基于矩陣共軛重構(gòu)的TOFS算法中去，降低運算量的同時保持了原算法的性能。最后利用基于微波暗室獲取的實測數(shù)據(jù)對本文研究的算法進行了驗證，實測結(jié)果表明，本文提出的算法能夠有效地對實測數(shù)