淺析應(yīng)用空間譜估計(jì)技術(shù)進(jìn)行測(cè)向1

1、淺析應(yīng)用空間譜估計(jì)技術(shù)測(cè)向淺析應(yīng)用空間譜估計(jì)技術(shù)測(cè)向摘要：空間譜估計(jì)測(cè)向技術(shù)是一種不同于傳統(tǒng)的振幅測(cè)向法和相位測(cè)向法的全新測(cè)向方法，它是近三十年在經(jīng)典譜估計(jì)理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是一種以多元天線陣結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)為基礎(chǔ)的新型測(cè)向技術(shù)。本文介紹了空間譜估計(jì)的原理，闡述了空間譜估計(jì)的五種典型算法并通過(guò)分析針對(duì)其中三種基礎(chǔ)算法的性能進(jìn)行比較，提出了關(guān)于空間譜測(cè)向領(lǐng)域發(fā)展的見(jiàn)解。1、引言引言空間譜估計(jì)測(cè)向技術(shù)是近三十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新

2、興的測(cè)向處理技術(shù)，這種測(cè)向技術(shù)因?yàn)椴捎昧讼冗M(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理方法，具有傳統(tǒng)測(cè)向體制無(wú)可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，成為國(guó)際無(wú)線電偵測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。1979年美國(guó)人R.O.Scht提出著名的MUSIC（MultipleSignalClassification多信號(hào)分類）算法，標(biāo)志著空間譜估計(jì)測(cè)向進(jìn)入了繁榮發(fā)展的階段，經(jīng)過(guò)三十年的發(fā)展，其理論已經(jīng)比較成熟，但是到目前為止見(jiàn)諸報(bào)道的實(shí)用空間譜估計(jì)測(cè)向系統(tǒng)并不多。近年來(lái)，隨著無(wú)線電通信

3、技術(shù)的進(jìn)步，空間譜估計(jì)測(cè)向技術(shù)的研究不斷深入，推動(dòng)了無(wú)線電測(cè)向領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展。2、空間譜估計(jì)的原理空間譜估計(jì)的原理對(duì)電磁信號(hào)方向的測(cè)量也就是要測(cè)量輻射源入射電磁波的同相位波前，因此與傳統(tǒng)測(cè)向系統(tǒng)類似，整個(gè)空間譜估計(jì)設(shè)備系統(tǒng)由三部分組成，即空間輻射源、空間接收陣列及算法處理器?？臻g譜估計(jì)測(cè)向并不是從各天線陣元所接收到信號(hào)幅度或相位的簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)公式上直接求出DOA，而是根據(jù)各陣元的輸出信號(hào)來(lái)估計(jì)空間頻率，進(jìn)而求假設(shè)為加性高斯白噪聲，各陣元上

4、的噪聲相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，且噪聲與信號(hào)是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。在以上假設(shè)的基礎(chǔ)上，建立描述陣列信號(hào)的數(shù)學(xué)模型。設(shè)D個(gè)輻射源入射到由M(MD)個(gè)陣元組成的天線陣列，記第i個(gè)入射信號(hào)為，其入射角度)(tsi為(包括方位角和仰角)，i=1，2，…，D。記第k個(gè)陣元相對(duì)于參考i????點(diǎn)的相位差為()，其輸出為(t)，噪聲為(t)，k=1，2，…，M，則：k??kxkn(t)=(t)kx??Diits1)()(ikje??kn以T表示矩陣的轉(zhuǎn)置，并記：(t)=

5、[(t)…(t)]X)(1tx2xMxT(t)=[(t)…(t)]N)(1tn2nMnT(t)=[(t)…(t)]S)(1ts2sDsT()=[()…()]A?)(1?aa2?aD?()=[…]a?)(1??je)(2??je)(?Mje?T則陣列輸出的數(shù)學(xué)模型可表示為：)()()()(tNtSAtX???式中與陣列的形狀和所有信號(hào)的入射角度有關(guān)。若陣列陣形已知，則)(?A只包含信號(hào)的方向信息，因此稱其為方向矩陣，相應(yīng)地稱為方向矢)(?