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超分辨波达方向估计关键技术研究

作　者: 张迎辉
导　师: 曾浩
学　校: 重庆大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: DOA估计阵列信号处理空间谱估计 MUSIC算法
分类号: TN911.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 87次
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内容摘要

阵列信号处理作为信号处理领域内的一个重要分支,是通过将多个传感器阵元设置在空间的不同位置,从而组成传感器阵列,同时利用这一组阵列对空间信号进行接收和处理,其目的是提取阵列所接收的信号及其特征信息,同时抑制干扰和噪声。DOA估计是阵列信号处理中的一个重要分支,也称为空间谱估计,其基本问题就是确定同时处在空间某一区域内多个感兴趣的信号的空间位置,即各个信号到达阵列参考阵元的方向角。近年来,DOA估计的各种算法取得了丰硕的成果,其理论日益完善。本论文在查阅了大量国内外相关科技文献资料的基础上,围绕DOA估计技术及其各种算法做了以下几方面的研究:①介绍了DOA估计的原理,分析了阵列天线基本模型,窄带阵列信号的数学模型,宽带阵列信号的数学模型,阵列信号处理的统计模型。②分析了传统的DOA估计算法,对它们的估计性能进行了相应的研究和仿真分析,并对这些算法进行了比较。③介绍了基于子空间的窄带MUSIC算法,针对该算法计算量大的不足,对谱峰搜索过程进行改进,得到一种快速谱峰搜索方法,并对该算法进行理论分析和计算机仿真,证明该算法较传统MUSIC谱峰搜索方法,计算量减少30-50%。④研究了基于子空间的宽带MUSIC算法,通过仿真比较了在不同带宽条件下的估计性能,最后得出结论:随着信号带宽的减小,信号的DOA估计精度会变的越来越高。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
1 绪论  7-12
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 论文的主要工作  10-12
2 窄带阵列信号数学模型及其基本算法  12-29
  2.1 引言  12
  2.2 DOA 估计系统结构  12-13
  2.3 窄带阵列信号数学模型  13-17
  2.4 阵列模型二阶统计特性  17-19
  2.5 DOA 估计的基本算法  19-23
    2.5.1 概述  19-20
    2.5.2 延迟—相加法  20-21
    2.5.3 Capon 最小方差法  21-23
  2.6 仿真实验及结果分析  23-27
  2.7 本章小结  27-29
3 窄带 MUSIC 算法及其改进算法  29-41
  3.1 引言  29-30
  3.2 窄带MUSIC 算法  30-34
    3.2.1 窄带MUSIC 算法基本原理  30-32
    3.2.2 MUSIC 算法的实现  32-34
  3.3 一种快速子空间谱峰搜索方法  34-36
    3.3.1 算法的基本原理  34-35
    3.3.2 算法性能的分析  35-36
  3.4 仿真实验及结果分析  36-40
  3.5 本章小结  40-41
4 宽带阵列模型及 MUSIC 算法  41-51
  4.1 引言  41-42
  4.2 宽带阵列信号模型  42-45
  4.3 宽带信号MUSIC 算法原理  45-47
  4.4 宽带信号MUSIC 算法实现步骤  47-48
  4.5 仿真实验及结果分析  48-50
  4.6 本章小结  50-51
5 总结与展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-57
附录  57
  A 作者在攻读学位期间发表的论文  57
  B 作者在攻读学位期间参与的科研项目  57

超分辨波达方向估计关键技术研究

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