本文關鍵詞：超多寬帶源的DOA估計技術研究　出處：《山東大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 波達方向 寬帶源 稀疏表示 虛擬陣列擴展 正交匹配追蹤

【摘要】：超分辨波達方向(Direction-Of-Arrival, DOA)估計是空間譜估計中的一個研究熱點,其優(yōu)越的角度估計性能和廣闊的應用前景引起了人們極大的興趣。過去大多數(shù)超分辨DOA估計技術都是在理想環(huán)境下進行的,然而在實際環(huán)境中,由于超多源和(或)寬帶源的存在,導致大多數(shù)超分辨DOA估計算法的性能迅速下降,甚至完全失效。本文圍繞超多源和寬帶源的超分辨DOA估計問題,重點研究了以下幾方面內(nèi)容：1.梳理了經(jīng)典的超分辨DOA估計算法,且著重介紹了部分降低計算復雜度和搜尋最優(yōu)稀疏解的方式方法。實驗表明：兩大類算法都能夠?qū)崿F(xiàn)超分辨DOA估計。在信噪比較高的環(huán)境中,稀疏表示類算法不但在空間分辨率和估計精度上優(yōu)于子空間類算法,而且對源的相關性沒有要求；子空間類算法的計算復雜度較低,在低信噪比環(huán)境下的抗噪性能相對較強。2.為了打破超多源環(huán)境中子空間類算法失效的窘境,本文提出一種基于新虛擬孔徑擴展技術的DOA估計算法(VAE-FOCUSS)。算法首先利用特殊篩選矩陣去除類協(xié)方差矩陣中的冗余,然后通過矢量化和鏡像陣列構(gòu)建包括虛擬陣元在內(nèi)的擴展陣列。最后利用FOCUSS算法實現(xiàn)入射信號的DOA估計。其中,擴展陣列的總陣元數(shù)幾乎是真實物理陣元數(shù)的四倍,這恰恰也是大部分其它技術所不可比擬的。仿真實驗說明VAE-FOCUSS算法在適宜的快拍數(shù)下,具有較高的估計精確度和對低信噪比環(huán)境的適應能力。3.子空間的正交性會隨著源相關性的加強而逐漸衰減。至源相干時,正交性將完全消失。針對這種情況我們在TOPS算法的基礎上,加入改進的空間平滑技術,獲得一種適用于寬帶相干源的改進TOPS算法�？紤]到物理孔徑的損失率和寬帶信息的有效利用率,本文提出了一種基于正交匹配追蹤(Orthogonal Match Pursuit, OMP)的子帶聯(lián)合DOA估計技術。實驗結(jié)果證明兩種算法的估計性能較經(jīng)典寬帶DOA估計算法都有了較大幅度的提高。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.23

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