黄青华,张翼飞,刘　凯

(上海大学通信与信息工程学院,上海 200072)



一种新的基于EEF准则的空间声源个数估计算法

黄青华,张翼飞,刘凯

(上海大学通信与信息工程学院,上海 200072)

摘要：针对指数嵌入族(Exponentially Embedded Families,EEF)准则在快拍数小于阵元数情况下无法估计声源个数的问题,本文提出一种新的空间声源个数估计算法.首先通过球麦克风阵列采集空间声场高阶信息,建立球阵列信号模型,将声源个数估计扩展到三维空间.继而将观测信号空间分解为信号子空间和噪声子空间,利用最小均方差(Minimum Mean-Squared Error,MMSE)方法估计观测信号空间及噪声子空间的协方差矩阵,确保矩阵估计的一致性和准确性.在此基础上改进似然比函数,同时引入新的自由度计算,使得算法在快拍数小于阵元数的情况下能有效估计声源个数.仿真结果表明,在进行空间声源个数估计时,相对于EEF准则,新的算法不仅适用于快拍数小于阵元数情况,同时提高了估计准确率.

关键词:空间声源个数估计;球麦克风阵列;指数嵌入族准则;最小均方差

1引言

信源个数估计是阵列信号处理的首要环节,在雷达、声纳、勘探、通信和生物医学等多个领域都有广泛的应用.大多数信源个数估计算法都是以线阵和平面阵[1,2]为基础建立信号模型进行个数估计.近年来,球阵逐步受到人们的重视,由于具有三维空间的旋转对称结构和较高的空间分辨率,球阵相对于线阵和平面阵,能够对空间源场进行更加充分的……