基于多重信號(hào)分類算法的波達(dá)方向估計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、多重信號(hào)分類(MUltiple SIgnal Classification，MUSIC)算法是波達(dá)角方位(Direction Of Arrival，DOA)估計(jì)技術(shù)的一種算法，它基于特征值分解，又稱為基于子空間方法。這種方法以高分辨率DOA技術(shù)聞名。在多徑衰落信道情形下，MUSIC算法的性能急劇下降。多徑衰落信道通常總是存在的，因而需采用多種方法以增強(qiáng)MUSIC算法的性能。針對(duì)多徑衰落這種不希望出現(xiàn)的情形，前/后向空間平滑(Forwar

2、d/Backward Spatial Smoothing，F(xiàn)BSS)技術(shù)是文獻(xiàn)中通常最常采用的措施之，以增強(qiáng)MUSIC算法的性能。MUSIC算法除了具有超分辨能力之外，還具有十分適合于在諸如FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)的邏輯電路器件上進(jìn)行集成的性能。
　　 針對(duì)以上情形，本論文進(jìn)行了以下的工作：
　　 首先，介紹基于MUSIC算法進(jìn)行DOA估計(jì)的基本原理，包括信道傳播特性以及基于MUSIC算法進(jìn)行DOA估計(jì)的數(shù)學(xué)模型。其

3、中，進(jìn)行模擬仿真既是理論與數(shù)學(xué)推導(dǎo)之間的過(guò)渡，也是實(shí)現(xiàn)物理實(shí)際系統(tǒng)的必經(jīng)之路。
　　 其次，在前述基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)了一個(gè)評(píng)估MUSIC性能的仿真平臺(tái)，對(duì)基本算法以及采用FBSS技術(shù)的MUSIC算法，在各種情形下，進(jìn)行了多項(xiàng)仿真。將仿真結(jié)果與其它理論近似及諸如克拉美勞界(Cramer-Rao Bound，CRB)的理論極限進(jìn)行了比較。
　　 進(jìn)一步，本論文開(kāi)發(fā)了一個(gè)集成的MUSIC算法的硬件設(shè)計(jì)，介紹了其基于Xilinx系統(tǒng)

4、生成器(XSG)的硬件實(shí)現(xiàn)。這個(gè)集成的MUSIC算法使用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算(COordinate Rotation DIgitalComputer，CORDIC)算法，基于三角形Systolic距陣進(jìn)行QR分解以解決特征值分解問(wèn)題；通過(guò)計(jì)算空間DFT得到MUSIC譜，其中，DFT的計(jì)算利用了Xilinx仿真塊集合庫(kù)(Simulink-Xilinx blocksetlibrary)提供的FFT功能塊。
　　 通過(guò)與基于MATLAB的