基于球面共形陣列天線DOA估計的技術(shù)研究.pdf

1、DOA估計作為陣列信號處理技術(shù)的基本任務(wù)之一，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信、聲納及地震探測等領(lǐng)域。球面共形陣列天線以其獨特的結(jié)構(gòu)特征能在測向系統(tǒng)中提供完整的方位角和俯仰角信息，基于球面共形天線陣的DOA估計研究結(jié)合了微波技術(shù)和信號處理知識，極具挑戰(zhàn)力和實用價值，本文對基于球面共形陣列天線的DOA估計展開了研究分析，主要內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下：
　　(1)提出了一種基于K-means算法的動態(tài)子陣劃分技術(shù)。將子陣劃分方案應(yīng)用在球面共形陣的DOA估計

2、中，可消除球面載體遮擋效應(yīng)在此過程中造成的影響?？紤]到位于空中平臺的球面載體會由于風(fēng)力或者其他外來因素的干擾發(fā)生轉(zhuǎn)動，提出了基于K-means算法的動態(tài)子陣劃分技術(shù)，該技術(shù)根據(jù)球面載體的外形特性，將其覆蓋空域劃分為K部分，然后應(yīng)用K-means算法依據(jù)球面載體的轉(zhuǎn)動特點將其陣元實時分配到合適的子陣中。提出的動態(tài)子陣劃分技術(shù)有效解決了球面陣在DOA估計中會發(fā)生轉(zhuǎn)動的問題。
　　(2)在信源數(shù)未知條件下，分析比較了基于球面陣MUSIC

3、類算法DOA估計的性能。詳細(xì)分析了信源個數(shù)對球面共形陣MUSIC算法的影響，將三種最為常見的未知信源MUSIC類算法分別應(yīng)用于球面共形陣列天線，對它們在球面陣上的測向效果和估計性能進(jìn)行了對比，經(jīng)過理論和仿真分析發(fā)現(xiàn)在球面共形陣列天線的測向工作中，集合了MUSIC算法與CAPON算法兩者優(yōu)點的C-MUSIC算法表現(xiàn)出來的性能最優(yōu)。
　　(3)提出了一種高性能的未知信源數(shù)CV-MUSIC算法。將性能更優(yōu)的V-MUSIC算法用于球面共形