波束域多目標(biāo)DOA估計(jì)方法研究.pdf

1、在陣列信號(hào)處理中，有一個(gè)極其重要的領(lǐng)域是波束形成，波束形成基本理論的主要研究?jī)?nèi)容包括：形成基陣接收系統(tǒng)的方向性；先進(jìn)行空域?yàn)V波，減少空間的干擾和環(huán)境噪聲，增強(qiáng)信噪比；預(yù)估信號(hào)到達(dá)接收端的方向，進(jìn)行多目標(biāo)的信號(hào)分辨；為信號(hào)源的方位定位創(chuàng)造條件；可以為目標(biāo)方位識(shí)別提供訊息等，進(jìn)行過(guò)波束形成處理后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多目標(biāo)信號(hào)的定位和檢測(cè)。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　(1)研究了幾種信號(hào)模型，簡(jiǎn)要介紹淺海水聲信道的多途特性、海

2、洋中的聲傳播損失等；概述陣元域高分辨方位估計(jì)理論，分別研究了常規(guī)波束形成、MVDR、MUSIC、ESPRIT等方法的計(jì)算公式及實(shí)現(xiàn)步驟；并詳細(xì)討論了波束域高分辨方位估計(jì)。
　　(2)介紹了兩種典型的解信號(hào)相干性的方法；提出了一種基于Toeplitz矩陣化的相干信號(hào)源的波束域DOA估計(jì)方法，并對(duì)其估計(jì)性能進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真研究。
　　(3)探討了基于復(fù)系數(shù)FIR濾波器的恒定主瓣響應(yīng)波束形成器的結(jié)構(gòu)和原理。研究了設(shè)計(jì)FIR濾波器的

3、LMS實(shí)現(xiàn)方法，以及由這種方法設(shè)計(jì)的濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)恒定束寬波束形成器，通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真分析該方法設(shè)計(jì)的濾波器具有良好的逼近效果。
　　(4)介紹了多亮點(diǎn)目標(biāo)回波模型，并進(jìn)行算法仿真，在不明顯增加運(yùn)算量的前提下,MUSIC算法比常規(guī)波束形成提高了方位估計(jì)角精度和分辨力，大大減小了運(yùn)算量和所需時(shí)間。
　　(5)討論了幾種常見(jiàn)的分布源模型，采用均勻線陣做接收陣列，考慮了一維相干分布源的中心DOA和角擴(kuò)展估計(jì)問(wèn)題，選取了兩種典型的算法DS