基于信號循環(huán)平穩(wěn)特性的到達角估計.pdf

1、波達方向(DOA)估計是空間譜估計研究的主要課題。它在無線電偵收、移動通信、聲納等軍事及國民經(jīng)濟領域中有著重要的應用。 作為最經(jīng)典的DOA估計方法，MUSIC算法在所估計的信號為互不相干的窄帶信號和模型準確的前提下，能以較高的效率實現(xiàn)對信號DOA的漸進無偏估計。但是，對于相關特別是相干信號以及相隔比較近的低信噪比信號，其分辨能力受到限制甚至完全失效。循環(huán)平穩(wěn)性是解決此問題的有效手段之一。大多數(shù)的通信信號都具有循環(huán)平穩(wěn)性。具有相同

2、循環(huán)頻率的信號有可能循環(huán)相關，不同循環(huán)頻率的信號循環(huán)互相關為零。其優(yōu)點是，具有較好的信號選擇性測向能力、較高的分辨率、與噪聲統(tǒng)計特性無關，等等，所以，可以通過循環(huán)相關的方法，將期望信號檢測出來，同時屏蔽掉干擾信號和噪聲。但是，所有的MUSIC及循環(huán)MUSIC類算法，均要進行全空間的譜峰搜索，這在源信號比較集中或分塊集中時，會浪費大量的空閑搜索時間；而且在二維到達角估計時，更是如此。 為提高循環(huán)MUSIC類算法估計效率，以及獲得高

3、性能的二維到達角估計，本文做了以下幾方面的工作： (1)通過仿真，驗證了CyclicMUSIC算法的優(yōu)點(與MUSIC相比較)。 (2)針對循環(huán)MUSIC類算法的信號選擇能力、譜峰搜索時間過長等局限性，提出了一種改進的快速高分辨率循環(huán)平穩(wěn)DOA估計算法。該算法利用FFT需要的快拍數(shù)少、速度快等優(yōu)點，預先探索存在來波信號的空間局部區(qū)域；然后，通過構造特殊的數(shù)據(jù)向量得到空間循環(huán)譜函數(shù)，再對這些局部區(qū)域進行譜峰搜索，濾除干擾和