摘 要:為了解決雷達(dá)和通信中寬帶信號(hào)的定位問題,并提高定位精度,本文提出了一種均勻線陣下的DOA估計(jì)方法,該方法以快速傅里葉變換為依據(jù),利用窄帶多重信號(hào)分類(MUSIC)算法的原理,將寬帶信號(hào)分解為多頻帶的窄帶信號(hào),然后對(duì)每個(gè)頻帶進(jìn)行窄帶信號(hào)DOA估計(jì),獲得信號(hào)角度,最后將多重信號(hào)角度估計(jì)組合得到寬帶信號(hào)的方位角和俯仰角。經(jīng)過理論推導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證,證明該算法具有高精確定位及全向測(cè)向的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:波達(dá)方向估計(jì);多重信號(hào)分類算法;子空間處理
1 引言
本文是在MUSIC算法的基礎(chǔ)上,提出了一種寬帶信號(hào)的超分辨子空間算法[1-2]。該算法不需要構(gòu)造聚焦矩陣, 也能分辨寬帶信源, 并且運(yùn)算量較小,可以很好地對(duì)寬帶相干信號(hào)進(jìn)行DOA估計(jì)[3-5]。
2 信號(hào)模型
3 改進(jìn)的寬帶信號(hào)MUSIC算法
MUSIC算法是基于理想條件下信號(hào)空間與噪聲空間的正交性得出來的,本算法的原理是把寬帶信號(hào)各頻率分量的信號(hào)子空間“聚焦”同一頻率的信號(hào)子空間,再對(duì)各窄帶的互譜密度矩陣進(jìn)行頻域求平均,使用窄帶子空間法獲得高分辨的寬帶DOA 估計(jì)。
均勻線陣下寬帶信號(hào)MUSIC算法步驟歸納如下:
4 計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果
通過仿真可以看出,當(dāng)信號(hào)為寬帶信號(hào)時(shí),此算法能夠?qū)臻g中的寬帶信號(hào)進(jìn)行波達(dá)方向估計(jì),但是隨著帶寬的變大其精度會(huì)受到一定的干擾,因此,此算法仍需后期改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
[1]B.P.Ng,M.H.Er,C.Kot.A MUSIC approach for estimation of directions of arrival of multiple narrowband and broadband sources[C].IEEE Region 10's Ninth Annual International Conference,1994:22-24.
[2]H.Wang,M. Kaven,Coherent signal-subspace processing for the detection and estimation of angles of arrival of multiple wideband sources[J].IEEE Trans.ASSP,1985,33(4):823-831.
[3]R.Jeffers,K.L.Bell,H.L.Van Trees.Broadband passive range estimation using MUSIC[C].IEEE ICASSP,2002,3:2921-2924.
[4]姚天任,孫洪.現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,1996.21-23.
[5]馮西安,黃建國.基于頻域模型的寬帶信號(hào)子空間譜估計(jì)方法[J].電子學(xué)報(bào),2004,32(6):965-967.