寬帶信號波達方向估計算法研究.pdf

1、空間譜估計是陣列信號處理的主要研究方向之一，它著重研究空間多傳感器陣列所構(gòu)成的處理系統(tǒng)對感興趣的空間信號的多種參數(shù)進行準確估計的能力，其主要目的是估計信號的空域參數(shù)或信源位置，在雷達、通信、聲吶等眾多領域有極為廣闊的應用前景。 到目前為止，有關窄帶信號的波達方向(DOA)估計算法已經(jīng)比較成熟。由于寬帶信號含有更豐富的信息，有利于目標檢測和參數(shù)估計，因此針對寬帶信號的波達方向估計算法的研究具有重要的實際意義。關于該方面的研究也越來

2、越多，但是還需進一步提高算法的估計性能。本文以均勻線陣為基礎，對寬帶信號波達方向估計算法以及陣列誤差校正問題進行了研究，主要研究工作概括如下： 1.研究了經(jīng)典窄帶子空間類高分辨算法，通過仿真實驗對MUSIC算法和ESPRIT算法進行了性能分析。研究了適用于寬帶非相干信號的ISM算法，并改進了ISM算法使其可以處理寬帶相干信號源。 2.針對實際中大量存在的寬帶相干信號，研究了經(jīng)典CSM類算法。該算法的關鍵問題是聚焦矩陣的構(gòu)

3、造，一般要求有一個初始方向估計和預選的聚焦頻率來確定聚焦矩陣，算法效果易受初選值的影響，通過仿真實驗對幾種算法的估計性能進行了綜合分析和比較。研究了一種不需要方位預估的差分特征分解法。 3.在CSM算法的基礎上提出一種改進算法，基于矩陣重構(gòu)的寬帶信號DOA估計算法，它把空間平滑算法的原理應用到寬帶信號的方位估計中去，以減小陣列誤差的影響，仿真結(jié)果表明該算法可以提高陣列解相干信號的能力，并且具有較高的穩(wěn)定性。 4.研究了寬