基于分數(shù)階Fourier變換的相干信號空間譜估計技術(shù)研究.pdf

1、研究相干信源的DOA估計算法，已成為當今信號處理的一個熱點課題。目前，相干信源DOA估計算法主要分為兩類：一類是降維類處理算法；另一類是非降維類處理算法?？臻g平滑技術(shù)是一種較有效的解相干算法，但是它是以犧牲有效陣元數(shù)來換取解相干能力的。
　　 線性調(diào)頻信號(LFM)是現(xiàn)實生活中普遍存在的信號形式，廣泛地被應用于通信、雷達、聲納等系統(tǒng)。然而，傳統(tǒng)陣列處理方法是建立在平穩(wěn)窄帶假設基礎之上，因此，在分析處理這類信號時受到局限。本文以L

2、FM信號為對象，研究了相干寬帶LFM信號的DOA估計算法，主要工作和貢獻有：
　　 1、分析了幾種常用的超分辨空間譜估計方法，介紹一種對線性調(diào)頻信號具有良好時頻分析特性的時頻分析工具——分數(shù)階Fourier變換(FRFT)。研究了幾種常見的相干信源DOA估計算法。
　　 2、針對現(xiàn)有的解相干算法估計低信噪比、角度相隔較近的相干信號性能的不足，結(jié)合基于空間平滑的矩陣分解算法和低秩逼近MUSIC算法，給出基于FRFT的寬帶相

3、干LFM信號一維波達方向估計算法。該方法將空間平滑思想運用到矩陣分解中，再通過低秩逼近MUSIC算法進行譜峰搜索，能夠準確的估計出低信噪比、相隔比較近的相干信源的波達方向。
　　 3、針對現(xiàn)實信號環(huán)境的復雜性和現(xiàn)有解相干算法的不足，必須尋找更實用的解相干方法。結(jié)合數(shù)據(jù)共軛重排方法，給出FRF域的寬帶相干LFM信號波達方向估計算法。首先給出寬帶相干LFM信號的一維DOA估計算法，該算法在FRF域結(jié)合數(shù)據(jù)共軛重排，不受陣元孔徑減小限

4、制，不影響對非相干信號的DOA估計，估計性能好，計算量小，計算簡便，更具有實用性，對相隔較近的小信噪比信號也具有良好的估計性能。隨后將基于數(shù)據(jù)共軛重排的解相干算法擴展到二維DOA估計，豐富了該算法的應用范圍。
　　 4、均勻圓陣在現(xiàn)實中應用廣泛，相對于均勻線陣具有更優(yōu)越的方位角測向性能，但是目前對均勻圓陣的研究大都是基于窄帶、平穩(wěn)的假設基礎之上。本文給出FRF域基于均勻圓陣的寬帶相干LFM信號波達方向估計算法。該算法在FRF域通