基于DOA估計(jì)的分布式陣列信源定位方法研究.pdf

1、密級(jí)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文（全日制專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士）（全日制專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士）題目基于DOA估計(jì)的分布式陣列信源定位方法研究(英文英文)ResearchonDistributedArraySourceLocalizationMethodBasedontheDOAEstimation研究生學(xué)號(hào):1302303042研究生姓名:伊?xí)詵|指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):劉慶華副教授申請(qǐng)學(xué)科門(mén)類(lèi):工學(xué)碩士學(xué)科、專(zhuān)科、專(zhuān)業(yè):電子與通信工程提交論

2、文日期:2016年4月論文答辯日期:2016年6月摘要I摘要分布式陣列是一個(gè)由多個(gè)子陣和一個(gè)中心控制系統(tǒng)組成，按照任意方式布局，通過(guò)中心控制處理系統(tǒng)對(duì)接收信號(hào)聯(lián)合處理的陣列。近年來(lái)分布式陣列被廣泛應(yīng)用于陣列信號(hào)處理中，對(duì)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別、音質(zhì)監(jiān)測(cè)和人工智能等領(lǐng)域有著深遠(yuǎn)的影響。信源定位是分布式陣列的重要應(yīng)用。雖然最近幾十年信源定位方法發(fā)展迅猛，但仍有很多不能達(dá)到令人滿(mǎn)意的效果的地方，諸如對(duì)噪聲的魯棒性較差、定位精度較低、不

3、能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)、適用環(huán)境范圍較窄等。傳統(tǒng)的分布式陣列信源定位方法如多信源最大似然定位法、基于信號(hào)強(qiáng)度比定位法、基于粒子濾波器的目標(biāo)跟蹤定位法等對(duì)分布式陣列子陣的計(jì)算能力、通信能力、同步傳輸能力等要求較高，系統(tǒng)魯棒性、容錯(cuò)性較差。為提高信源定位精度和系統(tǒng)魯棒性、容錯(cuò)性，本文采用基于DOA估計(jì)的分布式陣列信源定位，引入群延遲函數(shù)和“聚焦”思想解決傳統(tǒng)DOA估計(jì)算法無(wú)法區(qū)分密集信源、無(wú)法處理寬帶信號(hào)的問(wèn)題，然后利用改進(jìn)的DOA估計(jì)方法和區(qū)域收縮實(shí)

4、現(xiàn)高精度定位，并與三角定位方法予以對(duì)比。本文主要內(nèi)容如下：1.針對(duì)波達(dá)方向（DOA）估計(jì)算法無(wú)法區(qū)分密集信源、無(wú)法處理寬帶信號(hào)的問(wèn)題，引入“聚焦”思想將寬帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為窄帶信號(hào)處理，基于MUSIC算法和分布式陣列，充分利用空間譜相位信息，提出以群延遲（groupdelay）函數(shù)與空間譜相位信息的融合函數(shù)區(qū)分密集信源的DOA估計(jì)算法。首先，利用“聚焦”思想將寬帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為窄帶信號(hào)；再對(duì)得到的窄帶密集信源使用傳統(tǒng)MUSIC算法和分布式陣列，計(jì)

5、算出空間譜信息；然后利用groupdelay函數(shù)與空間譜相位信息的負(fù)差分形式獲得譜峰尖銳的空間譜區(qū)分密集信源；最后搜索空間譜的譜峰得到密集信源的DOA估計(jì)。該方法不僅可精確區(qū)分密集信源，得到高精度DOA估計(jì)，還拓展了對(duì)寬帶信號(hào)的應(yīng)用。2.針對(duì)分布式陣列信源定位算法噪聲魯棒性差、算法運(yùn)算量較高、定位精度較低的問(wèn)題，提出聯(lián)合質(zhì)心收縮和互功率譜最大化的分布式陣列信源定位法。首先，利用groupdelay函數(shù)分別在平面和空間中獲得高精度DOA估