本文關(guān)鍵詞：基于MUSIC算法的相干信號(hào)DOA估計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： MUSIC算法 DOA估計(jì) 相干信號(hào) 車載防撞雷達(dá)

【摘要】：空間信號(hào)的波達(dá)方向(Direction of Arrival,簡稱DOA)估計(jì)作為陣列信號(hào)處理研究的一個(gè)主要課題,在近些年來越來越得到大量的關(guān)注和研究。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間中信源信號(hào)的高準(zhǔn)確的角度估計(jì),實(shí)現(xiàn)信源方位等參數(shù)的具體精確檢測,并且還具有很高的分辨力。這些特性使得DOA估計(jì)在聲吶、通信以及雷達(dá)等多種領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。在實(shí)際工程中進(jìn)行信源信號(hào)DOA估計(jì)時(shí),由于空間環(huán)境的復(fù)雜多變,雷達(dá)陣列接收的信號(hào)包含大量的相干信號(hào),以及同頻噪聲也會(huì)成為相干的信號(hào)造成干擾,還有在信號(hào)處理時(shí)會(huì)將信號(hào)進(jìn)行處理導(dǎo)致相干情況發(fā)生。在空間譜估計(jì)中,經(jīng)常會(huì)因相干信源信號(hào)的存在導(dǎo)致目標(biāo)定位不精確或無法定位的問題。在面對(duì)相干信號(hào)時(shí),MUSIC算法等子空間類算法已經(jīng)無法滿足空間譜估計(jì)的性能。因此,如何對(duì)相干信源信號(hào)進(jìn)行處理是一個(gè)研究的熱點(diǎn),同時(shí)也是本文的主要研究內(nèi)容。本文在對(duì)傳統(tǒng)的DOA估計(jì)算法以及目前已經(jīng)提出的解相干的算法基礎(chǔ)上,提出改進(jìn)的解相干算法。主要工作內(nèi)容如下：1、本文在理想DOA估計(jì)的陣列信號(hào)模型以及相干信號(hào)源的模型的基礎(chǔ)上介紹了三種空間譜估計(jì)的算法：延遲一相加法、Capon最小方差法以及多重信號(hào)分類算法(Multiple Signal Classification,簡稱MUSIC)。同時(shí)還介紹了四種解相干的的算法：空間平滑法,矢量奇異值法(SVD算法),矩陣分解法以及Toeplitz算法。針對(duì)前面提到的算法,本文均有詳細(xì)的對(duì)比分析,指明它們的優(yōu)缺點(diǎn)。2、綜合本文前面的工作,本文提出針對(duì)相干信號(hào)處理的改進(jìn)MMUSIC算法(簡稱I-MMUSIC算法),它是對(duì)前后向空間平滑算法和MMUSIC算法的結(jié)合。文章從原理上對(duì)該算法的陣列預(yù)處理以及數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行了詳細(xì)分析。同時(shí),本文給出了算法的計(jì)算過程。3、針對(duì)本文提出的I-MMUSIC算法,本文設(shè)計(jì)了仿真程序。將其與前后向空間平滑算法和MMUSIC算法進(jìn)行對(duì)比仿真,驗(yàn)證該算法在DOA估計(jì)精度及分辨率的優(yōu)勢。并通過多次仿真證明面對(duì)不同信噪比時(shí)該算法的高性能及穩(wěn)定性。4、設(shè)計(jì)應(yīng)用驗(yàn)證,將本文提出的I-MMUSIC算法應(yīng)用于車載防撞雷達(dá)的信號(hào)處理部分。文章提出了應(yīng)用的完整算法過程,并且通過設(shè)計(jì)仿真程序,證明該算法可以實(shí)現(xiàn)不同距離不同方位的障礙物的檢測,為具體工程應(yīng)用提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：MUSIC算法 DOA估計(jì) 相干信號(hào) 車載防撞雷達(dá)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號(hào)對(duì)照表10-11
• 縮略語對(duì)照表11-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 本文研究的背景及意義14-15
• 1.2 DOA估計(jì)發(fā)展及研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 相干信源DOA估計(jì)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文主要工作和內(nèi)容安排17-20
• 第二章 DOA估計(jì)的模型及算法20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 DOA估計(jì)的模型20-24
• 2.2.1 DOA估計(jì)陣列信號(hào)模型20-23
• 2.2.2 相干信源的信號(hào)模型23-24
• 2.3 DOA估計(jì)的算法24-30
• 2.3.1 延遲—相加法24-25
• 2.3.2 Capon最小方差法25-26
• 2.3.3 多重信號(hào)分類(MUSIC)法26-29
• 2.3.4 三種算法對(duì)比分析29-30
• 2.4 信號(hào)源數(shù)估計(jì)30-33
• 2.4.1 信息論方法30-32
• 2.4.2 蓋氏圓準(zhǔn)則32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-36
• 第三章 基于解相干MUSIC算法的DOA估計(jì)36-44
• 3.1 引言36
• 3.2 空間平滑算法36-38
• 3.3 矢量奇異值算法(SVD算法)38-39
• 3.4 矩陣分解法39-40
• 3.5 Toeplitz算法40-42
• 3.6 四種算法對(duì)比分析42
• 3.7 本章小結(jié)42-44
• 第四章 改進(jìn)的MMUSIC算法(簡稱I-MMUSIC算法)DOA估計(jì)44-62
• 4.1 引言44
• 4.2 I-MMUSIC算法陣列預(yù)處理44-47
• 4.2.1 陣列預(yù)處理技術(shù)模型44-45
• 4.2.2 陣列預(yù)處理技術(shù)的原理分析45-47
• 4.3 I-MMUSIC算法數(shù)據(jù)處理47-50
• 4.3.1 數(shù)據(jù)處理模型47-49
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理的原理分析49-50
• 4.4 I-MMUSIC算法步驟50-52
• 4.5 I-MMUSIC算法仿真及分析52-59
• 4.6 本章小結(jié)59-62
• 第五章 I-MMUSIC算法應(yīng)用于車載防撞雷達(dá)系統(tǒng)研究62-72
• 5.1 引言62
• 5.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法分析及流程設(shè)計(jì)62-67
• 5.2.1 距離估計(jì)模塊分析63-65
• 5.2.2 角度估計(jì)模塊實(shí)現(xiàn)分解65-67
• 5.3 算法實(shí)現(xiàn)仿真67-70
• 5.4 本章小結(jié)70-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-80
• 作者簡介80

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1069436