基于硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)MUSIC算法的方法的研究.pdf

1、超分辨陣列測向技術(shù)是在波束形成技術(shù)和時域譜估計技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，其主要目標(biāo)是研究提高測向性能和運(yùn)算速度的各種算法。經(jīng)過40余年的研究已發(fā)展出多種波達(dá)方向(Direction of—Arrival，DOA)估計的超分辨算法。陣列測向大多應(yīng)用在移動通信中的空分多址及復(fù)雜密集信號環(huán)境中的電子偵察和對抗等領(lǐng)域。 空間譜估計的算法大致分兩大類：一是基于極大似然估計和最大后驗(yàn)概率估計統(tǒng)計理論的算法，包括極大似然估計法(ML)、最

2、大熵法等；另一類是基于對協(xié)方差矩陣進(jìn)行子空間分解或投影的算法，典型的有MUSIC、ESPRIT、子空間擬合、多維MUSIC等。其中，MUSIC法是一種經(jīng)典的空間譜估計主流算法，具有超強(qiáng)的分辨性能，但它無法實(shí)現(xiàn)對相干信號進(jìn)行測向分辨。 論文的重點(diǎn)工作放在對MUSIC算法的改進(jìn)，以及在DSP與FPGA相結(jié)合的硬件系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)改進(jìn)MUSIC算法上。從基本MUSIC算法入手，分析影響MUSIC算法性能的因素及校正方法。由于MUSIC算法在

3、對相干信源進(jìn)行估計時性能嚴(yán)重下降甚至失效，文中詳細(xì)介紹空間平滑法、修正MUSIC算法和空間濾波法三種解相干方法，這三種方法各有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。利用MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證各種改進(jìn)的MUSIC算法的測向分辨能力。 本文所涉及的測向系統(tǒng)是以浮點(diǎn)DSP處理芯片TMS320C6713和FPGA處理芯片EPF10K10TC144-4為核心的測向處理平臺。針對前后向空間平滑MUSIC算法的各個步驟，提出了DSP與FPGA的軟仿真環(huán)境下測向方