智能天線無(wú)線定位系統(tǒng)中DOA估計(jì)算法研究.pdf_第1頁(yè)
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1、基于基站信號(hào)的無(wú)線定位方法是通過(guò)分析所架設(shè)天線陣列的信號(hào)來(lái)確定獲取移動(dòng)終端位置信息,在電子地圖上結(jié)合經(jīng)度、緯度進(jìn)行標(biāo)示。與傳統(tǒng)的GPS無(wú)線定位系統(tǒng)不同,基于基站信號(hào)的無(wú)線定位方法可以針對(duì)任何入網(wǎng)的無(wú)線終端,僅只需要通過(guò)測(cè)算距離來(lái)獲得位置信息。
  常見(jiàn)用于基站信號(hào)無(wú)線定位的方式包括以下幾種:(1)到達(dá)時(shí)間定位(TOA, Time Of Arrival);(2)到達(dá)方向定位(DOA, Direction Of Arrival,或AO

2、A, Angle Of Arrival);(3)到達(dá)時(shí)間差定位(TDOA, Time Difference Of Arrival)。但是伴隨著智能天線的發(fā)展,以及天線陣列的日益廣泛應(yīng)用,探索采用天線陣列DOA估計(jì)方法來(lái)提高無(wú)線定位精度成為研究的主要方向之一。
  論文在介紹天線、天線陣和信道特性基本理論的基礎(chǔ)上,總結(jié)了傳統(tǒng)DOA估計(jì)的常見(jiàn)研究方法,分析了巴特利特法、Capon算法、多重信號(hào)分類(Multiple Signal Cl

3、assification,MUSIC)算法、旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)估計(jì)信號(hào)參數(shù)(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,ESPRIT)算法等DOA估計(jì)方法的的基本原理,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)比較各個(gè)估計(jì)方法的數(shù)學(xué)模型在不同噪聲影響下的估計(jì)波達(dá)方向角度的分辨效果,以陣元間距為d=λ/2的6陣元天線陣列為例,分析不同入射角情況下的性能優(yōu)略,通過(guò)Matlab進(jìn)行仿真

4、,給出了實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果。
  傳統(tǒng)的MUSIC算法中,需要針對(duì)天線陣列協(xié)方差矩陣精確求解,獲得特征值與特征向量,進(jìn)而構(gòu)造出相互正交的信號(hào)和噪聲子空間,精確求解計(jì)算過(guò)程中計(jì)算量大;而根值求解計(jì)算方法將計(jì)算過(guò)程轉(zhuǎn)化為求解多項(xiàng)式根植,在一定程度上減少了計(jì)算量;最小范數(shù)算法降低運(yùn)算量的方法是通過(guò)計(jì)算時(shí)變數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣的瞬時(shí)特征值來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此考慮將根植求解過(guò)程引入最小范數(shù)算法,得到根值最小范數(shù)算法,進(jìn)一步降低運(yùn)算量,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證,試驗(yàn)

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