波束域多目標(biāo)DOA估計方法研究.pdf

1、在陣列信號處理中，有一個極其重要的領(lǐng)域是波束形成，波束形成基本理論的主要研究內(nèi)容包括：形成基陣接收系統(tǒng)的方向性；先進行空域濾波，減少空間的干擾和環(huán)境噪聲，增強信噪比；預(yù)估信號到達接收端的方向，進行多目標(biāo)的信號分辨；為信號源的方位定位創(chuàng)造條件；可以為目標(biāo)方位識別提供訊息等，進行過波束形成處理后，可以實現(xiàn)對多目標(biāo)信號的定位和檢測。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點如下：
　　(1)研究了幾種信號模型，簡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理論，分別研究了常規(guī)波束形成、MVDR、MUSIC、ESPRIT等方法的計算公式及實現(xiàn)步驟；并詳細討論了波束域高分辨方位估計。
　　(2)介紹了兩種典型的解信號相干性的方法；提出了一種基于Toeplitz矩陣化的相干信號源的波束域DOA估計方法，并對其估計性能進行了計算機仿真研究。
　　(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FIR濾波器的

3、LMS實現(xiàn)方法，以及由這種方法設(shè)計的濾波器來實現(xiàn)恒定束寬波束形成器，通過實驗仿真分析該方法設(shè)計的濾波器具有良好的逼近效果。
　　(4)介紹了多亮點目標(biāo)回波模型，并進行算法仿真，在不明顯增加運算量的前提下,MUSIC算法比常規(guī)波束形成提高了方位估計角精度和分辨力，大大減小了運算量和所需時間。
　　(5)討論了幾種常見的分布源模型，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和角擴展估計問題，選取了兩種典型的算法DS