IR-UWB系統(tǒng)中基于root-MUSIC算法的TOA和DOA聯(lián)合估計(jì)
本文選題:到達(dá)時(shí)間 + 波達(dá)方向 ; 參考:《通信學(xué)報(bào)》2014年02期
【摘要】:針對(duì)二維多重信號(hào)分類(lèi)算法可以估計(jì)出系統(tǒng)的到達(dá)時(shí)間(TOA,time-of-arrival)和波達(dá)方向(DOA,directionof-arrival)參數(shù),但需要復(fù)雜度非常高的二維譜峰搜索這一問(wèn)題,提出了IR-UWB系統(tǒng)中基于求根MUSIC(root-MUSIC)的TOA和DOA聯(lián)合估計(jì)算法,該算法對(duì)接收信號(hào)的頻域形式建模,先估計(jì)出TOA,然后由TOA的差值計(jì)算出DOA,從而實(shí)現(xiàn)TOA和DOA的聯(lián)合估計(jì)。該算法不需譜峰搜索,可直接給出估計(jì)參數(shù)的閉式解,還可實(shí)現(xiàn)參數(shù)配對(duì)。還推導(dǎo)了參數(shù)估計(jì)的誤差方差。仿真結(jié)果表明,該算法的參數(shù)估計(jì)性能明顯優(yōu)于矩陣束算法、傳播算子算法以及基于旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)估計(jì)信號(hào)參數(shù)算法,并且非常接近于2D-MUSIC算法,但該算法的復(fù)雜度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2D-MUSIC算法。
[Abstract]:The time of arrival (DOA) and DOA direction of-arrival (DOA) parameters of the system can be estimated by the two-dimensional multiplex signal classification algorithm, but the problem of high complexity of 2-D spectral peak search is needed. This paper presents a joint estimation algorithm of TOA and DOA based on root-MUSIC-based TOA in IR-UWB system. This algorithm models the frequency domain form of received signals, estimates toa, then calculates the load from the difference of TOA, so as to realize the joint estimation of TOA and DOA. This algorithm does not need the spectral peak search, and can directly give the closed solution of the estimated parameters, and can also realize the parameter pairing. The error variance of parameter estimation is also derived. Simulation results show that the performance of this algorithm is better than that of matrix beam algorithm, propagation operator algorithm and signal parameter estimation algorithm based on rotation invariant technique, and it is very close to 2D-MUSIC algorithm. However, the complexity of this algorithm is much lower than that of 2D-MUSIC algorithm.
【作者單位】: 南京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院;南京航空航天大學(xué)雷達(dá)成像與微波光子技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61371169) 江蘇省博士后科研計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(1201039C) 中國(guó)博士后基金資助項(xiàng)目(2012M521099) 廈門(mén)大學(xué)水聲通信與海洋信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題基金資助項(xiàng)目 智能無(wú)線(xiàn)通信湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題基金資助項(xiàng)目(IWC2012002) 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南昌航空大學(xué))基金資助項(xiàng)目 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程基金資助項(xiàng)目 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(NZ2012010) 南京航空航天大學(xué)研究生創(chuàng)新基地(實(shí)驗(yàn)室)開(kāi)放基金資助項(xiàng)目(kfjj120115)~~
【分類(lèi)號(hào)】:TN926.21
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1960150
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