基于酉变换的虚拟阵列DOA估计算法
2012-09-02闫金山彭秀艳王咸鹏
哈尔滨工业大学学报 2012年4期
关键词:信号
闫金山,彭秀艳,王咸鹏
(哈尔滨工程大学 自动化学院,150001哈尔滨)
波达方向估计一直都是阵列信号处理的一个重要内容,在通信、雷达与声纳等领域都得到广泛应用.很多高分辨率子空间类算法比如MUSIC算法[1]和ESPRIT算法[2]在最近这些年得到了很大的发展.但这些算法都是在对接收数据协方差矩阵的特征值分解基础上进行,为了获得良好的估计性能,往往需要上百甚至上千的采样拍数.且在信源相干时,这些传统的子空间类算法性能会急骤下降,甚至失效,导致无法估计出信源的波达方向.
为了能够解决这些问题,很多学者针对相干信源提出相关的解相干技术.文献[3-4]分别提出了空间平滑算法和前后向空间平滑算法,实现了对相干信源的解相干,但由于空间平滑算法的解相干性能是以损失阵列孔径为代价的,因此在小采样拍数和低信噪比时估计性能急骤下降.文献[5-7]提出了基于数据重构的解相干算法,避免了阵列孔径的损失,提高了角度分辨率,获得了良好的估计性能,但由于重构数据需要庞大的计算量,不利于实时处理.文献[8]提出了一种矩阵束(Matrix pencil,MP)解相干算法,该算法避免了阵列孔径损失,且减少了一定的计算量,但该算法却只适用在高信噪比的信号环境.文献[9]提出了一种酉变换MUSIC的解相干算法(UMUSIC)能够在低拍数下实现相干信源的解相干,但估计性能不是很理想.
本文在虚拟阵列的基础上提出了用酉变换矩阵对阵列虚拟……
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