波達(dá)方向估計(jì)中陣列誤差聯(lián)合校正算法研究.pdf

1、波達(dá)方向(direction of arrival,DOA)估計(jì)是陣列信號處理的重要研究內(nèi)容之一，在雷達(dá)、聲吶、通信系統(tǒng)、智能家電以及智能會議系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有的大多數(shù)陣列誤差校正算法都是針對單一的誤差參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，然而在實(shí)際工程應(yīng)用中，多種誤差往往同時(shí)存在，這就導(dǎo)致現(xiàn)有針對單一誤差校正算法的估計(jì)性能會嚴(yán)重惡化，甚至失效。因此研究多種陣列誤差聯(lián)合校正算法具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，也是近年來陣列信號處理領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題。

2、本文主要針對存在陣元間互耦和通道幅相誤差的DOA估計(jì)問題展開了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，簡要概述了空間譜估計(jì)的基礎(chǔ)知識，討論了經(jīng)典的MUSIC算法和PM算法，并通過仿真實(shí)驗(yàn)，對比分析了兩種算法在不同信噪比、采樣數(shù)、陣元數(shù)和角度間隔條件下的估計(jì)性能。
　　其次，介紹了陣列誤差的系統(tǒng)模型，分析了陣列誤差對波達(dá)方向估計(jì)的影響，并通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了通道幅相誤差、陣元間互耦和陣元位置誤差對DOA估計(jì)性能的影響。然后針對

3、均勻線陣互耦自校正算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和對比分析，并對算法估計(jì)性能的局限性進(jìn)行了深入研究。
　　最后，針對現(xiàn)有算法采用迭代搜索導(dǎo)致計(jì)算量過于龐大，容易陷入局部收斂的問題，利用互耦矩陣循環(huán)對稱的Toeplitz特性，提出了一種針對均勻圓陣互耦和通道幅相誤差的聯(lián)合校正算法。該算法首先利用DFT波束空間的線性方程將兩種誤差參數(shù)進(jìn)行分離，然后通過搜索角度建立相關(guān)的線性方程，構(gòu)造出一個(gè)帶約束條件的優(yōu)化問題，最后通過對優(yōu)化問題的求解來完成對兩種